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生长导向剂在调控赤铁矿纳米棒形貌中的作用
Allender, CJ., Bowen, JL., Celorrio, V., Davies-Jones, JA., Davies, PR., Guan, S., O'Reilly, P., Sankar, M.
Nanoscale Res Lett
Abstract
本研究通过一系列结构与光谱技术（包括首次应用光诱导力显微镜PiFM绘制结构导向剂在生长纳米粒子表面的形貌分布），探究了水热条件下两种不同结构导向剂存在时氯化铁溶液中赤铁矿纳米颗粒生长的控制机制。研究表明，通过磷酸根离子浓度可控制纳米粒子形状，其上限确定为~6×10⁻³ mol。四方纤铁矿（β-FeOOH）是无结构导向剂时纳米颗粒的主要组分，但在磷酸根存在时仅出现在颗粒生长的极早期（＜8 h）。PiFM数据显示磷酸根离子吸附区域与四方纤铁矿在表面持续存在的区域之间存在关联。相比之下，当1,2-二氨基丙烷存在时，针铁矿（α-FeOOH）是赤铁矿纳米棒的直接观测前驱体。PiFM显示针铁矿位于生长颗粒中心，这与氢氧化铁重新溶解并在纳米棒末端沉淀为赤铁矿的机制相符。