"Dirty nanostructures": aerosol-assisted synthesis of temperature stable mesoporous metal oxide semiconductor spheres comprising hierarchically assembled zinc oxide nanocrystals controlled via impurities.
"Dirty nanostructures": aerosol-assisted synthesis of temperature stable mesoporous metal oxide semiconductor spheres comprising hierarchically assembled zinc oxide nanocrystals controlled via impurities.
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“脏纳米结构”：气溶胶辅助合成温度稳定的介孔金属氧化物半导体球，包含通过杂质控制的分层组装的氧化锌纳米晶体
DOI：
10.1039/c3nr05007f
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发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
6.7
通讯作者：
S. Polarz
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
D. Lehr;D. Grossmann;W. Gruenert;S. Polarz
对于这些材料在高温下的任何应用（例如多相催化或化学传感），由于涉及质量传递（例如烧结）的过程而导致结构分解或功能纳米结构可及表面的损失是一个严重的问题。烧结温度低的相，例如一些金属或金属氧化物，如氧化锌 (ZnO)，在这方面非常敏感。因此，不仅需要制备具有精细形貌的重要材料，而且所需的特性需要在实际条件下保持稳定。在这项研究中，我们描述了通过模板辅助气溶胶技术制备介孔氧化锌纳米/微球。此外，通过有意引入杂质元素作为掺杂剂，可以显着增加所制备材料的比表面积和孔隙率。这些杂质还极大地提高了所描述的ZnO纳米结构针对热烧结的热稳定性。尽管纯 ZnO 材料的孔隙率完全丧失，但不纯（“脏”）材料的结构变化几乎可以忽略不计。即使在 500 °C 的温度下，形态和孔隙率仍得以保留。后者的有利特性用于测试新型纳米催化剂的多相催化作用。
Structural disintegration or the loss of accessible surfaces of functional nanostructures due to processes involving mass transport (e.g. sintering) is a serious problem for any application of these materials at elevated temperatures, like in heterogeneous catalysis or chemical sensing. Phases with low sintering temperatures, e.g. some metals or metal oxides like zinc oxide (ZnO), are very sensitive in this respect. Therefore, it is not only relevant to prepare important materials with refined morphologies, but the desired features need to be stable under real conditions. In this study, we describe the preparation of mesoporous ZnO nano-/microspheres by means of a template-assisted aerosol technique. Furthermore, by intentional introduction of impurity elements as dopants, specific surface areas and porosities of the prepared materials can be increased significantly. The impurities also strongly improve the thermal stability of the described ZnO nanostructures against thermal sintering. Although the pure ZnO material suffers from a complete loss of porosity, the structures of the impure (”dirty”) materials change only negligibly. Even at 500 °C morphology and porosity are preserved. The latter advantageous property was used for testing the novel nanocatalysts in heterogeneous catalysis.
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