Calcination does not remove all carbon from colloidal nanocrystal assemblies.
Calcination does not remove all carbon from colloidal nanocrystal assemblies.
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DOI：
10.1038/s41467-017-02267-9
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发表时间：
2017-12-11
影响因子：
16.6
通讯作者：
Cademartiri L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mohapatra P;Shaw S;Mendivelso-Perez D;Bobbitt JM;Silva TF;Naab F;Yuan B;Tian X;Smith EA;Cademartiri L
从混合纳米结构中去除有机物是许多自下而上材料制造方法中的关键步骤。通常认为煅烧是解决这个问题的有效方法，特别是对于薄膜。这一假设导致了它在数千篇论文中的应用。我们在这里表明，这种一般的假设是不正确的，通过使用相关的和高度控制的模型系统组成的薄膜的配体覆盖的ZrO 2纳米晶体。在800 °C下煅烧12小时后，虽然拉曼光谱法在煅烧后未能检测到配体，但弹性背散射光谱法表征表明约18%的原始碳原子仍存在于膜中。通过比较，等离子体处理成功地去除了配体。我们的生长动力学分析表明，煅烧后的材料具有显着不同的界面性能比等离子体处理的同行。煅烧不是从胶体纳米颗粒生产单相全无机材料的可靠策略。全无机纳米材料的合成通常依赖于有机模板，其被假定然后通过煅烧被完全去除。在这里，作者使用弹性背散射光谱来挑战这一假设，发现煅烧留下了大量的碳含量，这可能严重影响材料功能。
Removing organics from hybrid nanostructures is a crucial step in many bottom-up materials fabrication approaches. It is usually assumed that calcination is an effective solution to this problem, especially for thin films. This assumption has led to its application in thousands of papers. We here show that this general assumption is incorrect by using a relevant and highly controlled model system consisting of thin films of ligand-capped ZrO2 nanocrystals. After calcination at 800 °C for 12 h, while Raman spectroscopy fails to detect the ligands after calcination, elastic backscattering spectrometry characterization demonstrates that ~18% of the original carbon atoms are still present in the film. By comparison plasma processing successfully removes the ligands. Our growth kinetic analysis shows that the calcined materials have significantly different interfacial properties than the plasma-processed counterparts. Calcination is not a reliable strategy for the production of single-phase all-inorganic materials from colloidal nanoparticles. Synthesis of all-inorganic nanomaterials often relies on organic templates, which are assumed to then be fully removed by calcination. Here, the authors use elastic backscattering spectroscopy to challenge this assumption, finding that calcination leaves behind considerable carbon content that can severely affect material function.
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DOI：
10.1016/0168-583x(94)95783-5
发表时间：
1994-03-01
影响因子：
1.3
作者：
CHENG, HS;SHEN, H;TANG, JY
通讯作者：
TANG, JY
紫外辐照下 SrTiO3 纳米粒子的合成及高光催化水分解产氢
影响因子：
9.2
作者：
Liu, Yang;Xie, Lei;Li, Xingguo
通讯作者：
Li, Xingguo
影响因子：
13.3
作者：
Deshpande, AS;Pinna, N;Niederberger, M
通讯作者：
Niederberger, M
DOI：
10.1016/0168-583x(90)90637-a
发表时间：
1990-01-01
影响因子：
1.3
作者：
LEAVITT, JA;MCINTYRE, LC;DEZFOULYARJOMANDY, B
通讯作者：
DEZFOULYARJOMANDY, B
影响因子：
4.1
作者：
Lifshitz, Y
通讯作者：
Lifshitz, Y