Precise Identification of the Active Phase of Cobalt Catalyst for Carbon Nanotube Growth by In Situ Transmission Electron Microscopy

碳纳米管 材料科学 成核 催化作用 化学工程 高分辨率透射电子显微镜 正交晶系 相(物质) 化学物理 纳米技术 透射电子显微镜 结晶学 纳米颗粒 晶体结构 化学 冶金 有机化学 工程类
作者
Yang Wang,Lu Qiu,Lili Zhang,Dai‐Ming Tang,Ruixue Ma,Yongzhao Wang,Bingsen Zhang,Feng Ding,Chang Liu,Hui‐Ming Cheng
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:14 (12): 16823-16831 被引量:75
标识
DOI:10.1021/acsnano.0c05542
摘要

Revealing the active phase and structure of catalyst nanoparticles (NPs) is crucial for understanding the growth mechanism and realizing the controlled synthesis of carbon nanotubes (CNTs). However, due to the high temperature and complex environment during CNT growth, precise identification of the active catalytic phase remains a great challenge. We investigated the phase evolution of cobalt (Co) catalyst NPs during the incubation, nucleation, and growth stages of CNTs under near-atmospheric pressure using an in situ close-cell environmental transmission electron microscope (ETEM). Strict statistical analysis of the electron diffractograms was performed to accurately identify the phases of the catalyst NPs. It was found that the NPs belong to an orthorhombic Co3C phase that remained unchanged during CNT growth, with errors in lattice spacing <5% and in angle <2°, despite changes in their morphology and orientation. Theoretical calculations further confirm that Co3C is the thermodynamically preferred phase during CNT growth, with the supply of carbon atoms through the surface and NP-CNT interfacial diffusion.
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
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
黎是叻熠黎完成签到,获得积分10
刚刚
每天必补一科完成签到,获得积分10
刚刚
花生完成签到,获得积分10
1秒前
mufcyang完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
缪缪发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
风清扬发布了新的文献求助10
4秒前
甜美乘云完成签到,获得积分10
5秒前
万能图书馆应助嘿嘿采纳,获得10
5秒前
7秒前
7秒前
xuxin完成签到 ,获得积分10
8秒前
大模型应助温柔柜子采纳,获得10
8秒前
啦啦啦完成签到,获得积分10
8秒前
易点邦发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
yyymmm完成签到,获得积分10
11秒前
Anna完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
小西完成签到 ,获得积分0
14秒前
科目三应助黄超采纳,获得10
14秒前
15秒前
15秒前
16秒前
情怀应助YANYAN采纳,获得10
17秒前
嘿嘿发布了新的文献求助10
18秒前
锅锅发布了新的文献求助10
18秒前
充电宝应助是墩墩呀采纳,获得10
20秒前
22秒前
风清扬发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
晴朗发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
温柔柜子发布了新的文献求助10
25秒前
LOST完成签到 ,获得积分10
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 6000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
The Political Psychology of Citizens in Rising China 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5637867
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4744182
关于积分的说明 15000410
捐赠科研通 4796064
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2562285
邀请新用户注册赠送积分活动 1521829
关于科研通互助平台的介绍 1481714