Uncovering the intrinsic size dependence of hydriding phase transformations in nanocrystals

纳米晶 材料科学 相(物质) 化学物理 纳米技术 纳米尺度 相变 相界 热力学 化学 物理 有机化学
作者
Rizia Bardhan,Lester O. Hedges,Cary L. Pint,Ali Javey,Stephen Whitelam,Jeffrey J. Urban
出处
期刊:Nature Materials [Springer Nature]
卷期号:12 (10): 905-912 被引量:111
标识
DOI:10.1038/nmat3716
摘要

A quantitative understanding of nanocrystal phase transformations would enable more efficient energy conversion and catalysis, but has been hindered by difficulties in directly monitoring well-characterized nanoscale systems in reactive environments. We present a new in situ luminescence-based probe enabling direct quantification of nanocrystal phase transformations, applied here to the hydriding transformation of palladium nanocrystals. Our approach reveals the intrinsic kinetics and thermodynamics of nanocrystal phase transformations, eliminating complications of substrate strain, ligand effects and external signal transducers. Clear size-dependent trends emerge in nanocrystals long accepted to be bulk-like in behaviour. Statistical mechanical simulations show these trends to be a consequence of nanoconfinement of a thermally driven, first-order phase transition: near the phase boundary, critical nuclei of the new phase are comparable in size to the nanocrystal itself. Transformation rates are then unavoidably governed by nanocrystal dimensions. Our results provide a general framework for understanding how nanoconfinement fundamentally impacts broad classes of thermally driven solid-state phase transformations relevant to hydrogen storage, catalysis, batteries and fuel cells.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
renew完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
从容的元槐完成签到,获得积分20
2秒前
重要的天空完成签到 ,获得积分10
9秒前
11秒前
12秒前
13秒前
忧郁含海完成签到 ,获得积分10
14秒前
ttz发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
搜集达人应助renew采纳,获得50
16秒前
JackeyHu发布了新的文献求助10
16秒前
zzp完成签到,获得积分10
17秒前
bolin发布了新的文献求助10
17秒前
benj完成签到,获得积分10
17秒前
zhikaiyici应助微笑的傲易采纳,获得10
18秒前
23秒前
ttz完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
科目三应助bolin采纳,获得10
27秒前
29秒前
哎嘿应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
不配.应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
哎嘿应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
我要毕业完成签到 ,获得积分10
32秒前
starofjlu应助是小曹啊采纳,获得20
34秒前
Arthur发布了新的文献求助10
38秒前
39秒前
彭于晏应助寒冷的曼易采纳,获得10
40秒前
43秒前
45秒前
48秒前
咯噔完成签到,获得积分10
48秒前
RRROP发布了新的文献求助10
51秒前
找回自己完成签到,获得积分10
52秒前
甜蜜的笑白完成签到,获得积分10
52秒前
棠梨煎雪完成签到,获得积分10
52秒前
53秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
An Introduction to Geographical and Urban Economics: A Spiky World Book by Charles van Marrewijk, Harry Garretsen, and Steven Brakman 600
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3151970
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2803266
关于积分的说明 7852878
捐赠科研通 2460679
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1309983
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 629087
版权声明 601760