【摘要】 面心立方(fcc)钯纳米晶的相稳定性研究通过原地的球面像差校正的透射电子显微镜。

金属纳米晶体因其在热催化中的潜在应用而引起了广泛的研究兴趣,电催化,和光催化领域。为了获得期望的性能,已经投入了很多努力来精确控制金属催化剂的尺寸,形状,作用,和其他结构参数。在这些参数中,操纵金属纳米晶的相结构能够深刻地调节它们的物理和化学行为,在某些情况下,非常规相甚至比它们的热力学稳定相表现出更好的性能。

 

在贵金属中,钯因其在许多催化反应中的优异活性而吸引了广泛的研究兴趣,甲烷燃烧,氢化,碳-碳偶联反应,诸如此类。Pd NCs通常采用fcc相,打破这种晶体结构相信是相当具有挑战性的,需要苛刻的实验条件。例如,郭[1]等人报道了fcc Pd纳米立方体只有在受到非常高的压力(∼20 GPa)时才能转变为四方相。此外,hcp Pd纳米晶可以在某些特定的沉积过程和富氢液体中成核。值得注意的是,由于缺乏原地的在原子尺度上的结构信息,Pd NCs的相稳定性和相变机制都不清楚。因此,精确控制Pd纳米晶体的相结构仍然是一个巨大的挑战。

 

面心立方(fcc)钯纳米晶的相稳定性研究通过原地的球面像差校正的透射电子显微镜。通过构建石墨包裹Pd纳米晶的Pd/C复合结构,观察了面心立方Pd的分散过程。有趣的是,Cs校正的扫描TEM分析表明,新形成的Pd纳米晶体可以采用亚稳态六方相,这被认为是难以获得的。

 

HRTEM图像显示fcc Pd NCs可以通过在真空中的高温下成核和生长过程压缩封装的石墨壳而分散成更小的NCs。通过对新形成的Pd纳米晶的深入(S)TEM分析,在分散过程中可以获得Pd纳米晶的非常规六角相,这被认为是一种鲜为人知的亚稳相。

 

[1]Guo, Q.; Zhao, Y.; Mao, W. L.; Wang, Z.; Xiong, Y.; Xia, Y. Cubic to Tetragonal Phase Transformation in Cold-Compressed Pd Nanocubes[J]. Nano Lett. 2008, 8 (3), 972- 975.

 

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