UNSW的研究揭示了制造纳米晶体的简化技术

铈（iv）二聚体和三聚体在水溶液中的二氧化铈晶体（CeO2）中形成。纳米晶体的尺寸为两到三纳米。

来自新南威尔士大学的化学家展示了一种制造二氧化铈纳米晶体的简化技术。

一种简化的制造二氧化铈（CEO2）的纳米晶体，具有广泛的技术和工业应用，一直是“意外”的化学家证明。

非网络LED研究表明，当前体材料 - 铈（IV） - 溶解并水解在水中时，纳米晶体自然形成。这是第一次观察到这种形成过程。

在化学中报告的调查结果 - 欧洲杂志，可以简化现有的生产过程，这需要加热和添加化学物质以更好地控制晶体的形状和尺寸。

“最重要的发现是铈（IV）具有内在的性质，以通过水解在水溶液中形成大约两到三纳米的二氧化铈的均匀占纳米晶体，”来自联合国UNSW的领先作者伊斯豪省Ikeda-Ohno博士民间环境工程学院。

“本研究的结果提供了一种基本概念，以简化和缓解生产过程，并意味着我们只需要在不加热或添加化学物质的情况…下调节水溶液的pH值，”他说。“这可以节省能源成本的资金，有助于减少整个生产过程的环境影响。”

二氧化铈纳米晶体由稀土元素铈形成。它们用作催化剂以治疗危险气体 - 将有毒烟雾转化为较小的有害排放;作为燃料电池的电极;在防晒霜和化妆品中，由于它们吸收高水平的紫外线辐射。

鉴于其宽范围的应用，对这些材料的制造具有日益增长的兴趣，但是对控制其形成的机制相对较小。这些机制与控制其形状和大小的能力直接相关联 - 控制水晶功能的功能。

Ikeda-Ohno表示，研究这些形成机制的最大障碍是缺乏分析工具，这是伊克德卡·奥努诺的原地。

他的研究初始专注于观察水解对铈（IV）的影响，并使用光谱工具的组合观察和更好地了解形成过程的改进的分析策略。但是发生了意想不到的事情。

“当我首次通过使用X射线技术研究不同pH的显着透明的铈（IV）的明显透明透明溶液时，我意识到溶液不是由简单的溶解物种，含有非常小…的胶体颗粒，这些颗粒在没有视觉上识别的情况下，”他说。

在施加额外的光谱和微观技术后，以表征这些神秘的颗粒，他确定它们实际上是二氧化铈纳米晶体。

“因此，我们成功地将整个演化过程从前体种类观察到二氧化碳纳米晶体中，”报告态。

“在这项研究中，我已经证明了先进的分析技术，特别是基于同步的X射线技术的…组合提供了一个非常强大的工具来探讨原位的金属纳米晶体的演变，”Ikeda-Ohno说。

“充分了解从前体种类进入所得纳米晶体的”进化“过程可能使我们能够根据实际需要量身定制这些材料。”

实现基于水解的制造技术的下一步是鉴定纳米晶体开始形成的临界pH条件。ikeda-ohno说他开发的方法可以用作该目的，也可以应用于其他金属纳米晶体。

出版物：Atsushi Ikeda-Ohno，等人，等，“四价铈的水解，以简单的途径为二氧化铈：纳米晶体进化的原位光谱研究，“化学 - 欧洲期刊第19卷，第23期”，第23页，第7348-7360,2013页; DOI：10.1002 / Chem.201204101

图像：Atsushi Ikeda-Ohno博士