Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân Tích Cấu Trúc Của AEROGEL Nhôm Oxyhydroxide Bằng Phương Pháp Tán Xạ X-Ray Góc Nhỏ
Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques - Tập 12 - Trang 296-305 - 2018
Tóm tắt
Công trình này trình bày các nghiên cứu về vi cấu trúc và cấu trúc meso của nhôm oxyhydroxide có cấu trúc nano, được hình thành như một vật liệu monolithic xốp cao thông qua sự oxi hóa bề mặt của dung dịch kim loại lỏng nhôm trong thủy ngân trong môi trường không khí được kiểm soát về nhiệt độ và độ ẩm. Các phương pháp phân tích nhiễu xạ tia X, phân tích nhiệt, hấp thụ hơi nitơ ở nhiệt độ thấp, kính hiển vi điện tử truyền qua, tán xạ neutron góc nhỏ và tán xạ X-ray góc nhỏ được sử dụng để điều tra toàn diện các mẫu được tổng hợp ở 25°С cũng như các mẫu đã được suy giảm ở nhiệt độ lên tới 1150°C. Kết quả cho thấy cấu trúc của các mẫu monolithic có thể được mô tả trong khuôn khổ của mô hình ba cấp độ với các không đồng nhất bậc 1 (tỉ lệ chiều dài điển hình rc ≈ 9–19 Å), hình thành các sợi (bán kính mặt cắt ngang R ≈ 36–43 Å và chiều dài L ≈ 3200–3300 Å) hoặc các lá (độ dày T ≈ 110 Å và độ rộng W ≈ 3050 Å) mà, theo đó, được tích hợp thành các tập hợp quy mô lớn (kích thước điển hình Rc ≈ 1,25–1,4 μm) với độ nhám bề mặt không đáng kể. Kết quả cho thấy sự hiện diện của bề mặt riêng biệt cao (~200 m2/g) điển hình cho mẫu ban đầu vẫn được duy trì sau khi nhiệt luyện lên tới 900°С, và nó giảm xuống còn 100 m2/g sau khi xử lý nhiệt ở 1150°С do sự ngưng tụ của fibril.
Từ khóa
#nhôm oxyhydroxide #nanostructured #tán xạ X-ray #vi cấu trúc #nhiệt luyện #vật liệu xốpTài liệu tham khảo
H. Wislicenus, Z. Chem. Ind. Kolloide 2, 11 (1908).
W. Cheng, F. Rechberger, and M. Niederberger, Nanoscale 8, 14074 (2016).
S. M. Jung, H. Y. Jung, W. Fang, et al., Nano Lett. 14, 1810 (2014).
Y. Tang, S. Gong, Y. Chen, et al., ACS Nano 8, 5707 (2014).
Z. Lin, Z. Zeng, X. Gui, et al., Adv. Energy Mater. 6, 1600554 (2016).
J.-L. Vignes, L. Mazerolles, and D. Michel, Key Eng. Mater. 132–136, 432 (1997).
P. N. Martynov, R. Sh. Askhadullin, P. A. Yudintsev, and A. N. Khodan, Nov. Prom. Tekhnol., No. 4, 48 (2008).
J.-L. Vignes, C. Frappart, T. Di Costanzo, et al., J. Mater. Sci. 43, 1234 (2008).
V. E. Asadchikov, R. S. Askhadullin, V. V. Volkov, et al., JETP Lett. 101, 556 (2015).
G. Goerigk and Z. Varga, J. Appl. Crystallogr. 44, 337 (2011).
A. Radulescu, E. Kentzinger, J. Stellbrink, et al., Neutron News 16, 18 (2005).
G. D. Wignall and F. S. Bates, J. Appl. Crystallogr. 20, 28 (1987).
http://iffwww.iff.kfa-juelich.de/~pipich/dokuwiki/doku.php/qtikws.
W. Schmatz, T. Springer, J. Schelten, and K. Ibel, J. Appl. Crystallogr. 7, 96 (1974).
http://www.esrf.eu/computing/scientific/FIT2D/.
P. Euzen, P. Raybaud, X. Krokidis, et al., Handbook of Porous Solids, Ed. by F. Schüth, (Wiley-VCH, Weinheim, 2008).
S. Brunauer, L. S. Deming, W. E. Deming, and E. Teller, J. Am. Chem. Soc. 62, 1723 (1940).
J. H. De Boer, The Structure and Properties of Porous Materials (Colston Papers, London, 1958), p. 68.
P. Debye and A. M. J. Bueche, Ann. Phys. (N. Y., NY, U. S.) 20, 518 (1949).
V. Luzzati, Acta Crystallogr. 13, 939 (1960).
O. Kratky, Prog. Biophys. Mol. Biol. 13, 105 (1963).
Small-Angle X-ray Scattering, Ed. by O. Glatter and O. Kratky (Academic Press, London, 1982), p. 155.
R. P. Hjelm, P. Thiyagarajan, and H. Alkan-Onyuksel, J. Phys. Chem. 96, 8653 (1992).
P. D. Southon, J. R. Bartlett, J. L. Woolfrey, and B. Ben-Nissan, Chem. Mater. 14, 4313 (2002).
G. Beaucage, T. A. Ulibarri, E. P. Black, and D. W. Schaefer, in ACS Symposium Series, Vol. 585: Hybrid Organic-Inorganic Composites, Ed. by J. Mark, et al. (American Chemical Society, Washington DC, 1985), p. 97.
M. Štěpánek, P. Matějíček, K. Procházka, et al., Langmuir 27, 5275 (2011).
T. V. Khamova, O. A. Shilova, G. P. Kopitsa, V. Angelov, A. Zhigunov, J. Surf. Invest.: X-ray, Synchrotron Neutron Tech. 10 (1), 113 (2016).
B. Hammouda, J. Appl. Crystallogr. 43, 716 (2010).
P. W. Schmidt, D. Avnir, D. Levy, et al., J. Chem. Phys. 94, 1474 (1991).
J. Teixera, in On Growth and Form. Fractal and Non-Fractal Patterns in Physics, Ed. by H. E. Stanley and N. Ostrovsky (Martinus Nijloff Publ., Boston, 1986), p. 145.
G. Porod, Kolloid-Z. 125, 51 (1952).
G. Porod, Kolloid-Z. 125, 109 (1952).
P. Wong, Phys. Rev. B 32, 7417 (1985).
P. W. Schmidt, Modern Aspects of Small-Angle Scattering, Ed. by H. Brumberger (Kluwer Academic Publ., Dordrecht, 1995), p. 1.
Guinier, A. and Fournet, G., Small Angle Scattering of X-rays (John Wiley and Sons, New York, 1955).
G. Beaucage, J. Appl. Crystallogr. 28, 717 (1995).
N. N. Gubanova, A. Ye. Baranchikov, G. P. Kopitsa, et al., Ultrason. Sonochem. 24, 230 (2015).