TiC Nanorods Derived from Cotton Fibers: Chloride-Assisted VLS Growth, Structure, and Mechanical Properties
TiC Nanorods Derived from Cotton Fibers: Chloride-Assisted VLS Growth, Structure, and Mechanical Properties
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棉纤维衍生的 TiC 纳米棒：氯化物辅助 VLS 生长、结构和机械性能
DOI：
10.1021/cg2005979
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发表时间：
2011-09
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Li, Xiaodong
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tao, Xinyong;Du, Jun;Yang, Yingchao;Li, Yiping;Xia, Yang;Gan, Yongping;Huang, Hui;Zhang, Wenkui;Li, Xiaodong
本工作通过一种简单、方便、经济的生物模板法成功地合成了单晶TiC纳米棒。使用天然纳米多孔棉纤维作为碳源和形成催化剂颗粒的模板，大大简化了TiC NRS的合成过程。在结构、形貌和元素分析的基础上，提出了氯化物辅助的气-液-固生长机理和相应的生长模型。计算出TiC-NRS的活化能为259kJ/mol。通过原位纳米尺度的三点弯曲测量，我们还测定了TiC纳米晶的杨氏模数，这是一个对实际应用具有重要意义的参数。测得TiC近红外光谱的杨氏模数范围为394~468 Gpa，平均值为432±22 Gpa。
In this work, single-crystalline TiC nanorods (NRs) were successfully synthesized via a simple, convenient, and cost-effective biotemplate method. Use of natural nanoporous cotton fibers as both the carbon source and the template for formation of catalyst particles significantly simplifies the synthesis process of TiC NRs. On the basis of the structural, morphological, and elemental analyses, a chloride-assisted vapor–liquid–solid growth mechanism and the corresponding growth model were proposed. The activation energy for the TiC NRs was calculated to be 259 kJ/mol. From in situ nanoscale three-point bending measurements, we also determined the Young’s modulus of TiC NRs, which is an important parameter for practical applications. The measured Young’s modulus of TiC NRs is in the range from 394 to 468 GPa with an average value of 432 ± 22 GPa.
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