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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
000蕊完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
BDMAXPK完成签到,获得积分10
1秒前
丘比特应助三岁半采纳,获得10
3秒前
5秒前
5秒前
6秒前
深情的新儿完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
yly123完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Betty完成签到 ,获得积分10
9秒前
现代的雪珍完成签到 ,获得积分20
10秒前
南枝焙雪发布了新的文献求助10
11秒前
悟空完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
wangxiaoyating完成签到,获得积分10
13秒前
HJJHJH发布了新的文献求助10
13秒前
米粒完成签到,获得积分20
14秒前
Hello应助Echo采纳,获得20
14秒前
java发布了新的文献求助10
15秒前
leezz完成签到,获得积分10
16秒前
阿豪发布了新的文献求助10
17秒前
林由夕完成签到,获得积分20
18秒前
研友_5ZlY68发布了新的文献求助10
18秒前
fanny完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
23秒前
23秒前
23秒前
23秒前
传奇3应助满意元枫采纳,获得10
24秒前
fanny发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
hxh发布了新的文献求助10
26秒前
2105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
人脑智能与人工智能 1000
理系総合のための生命科学 第5版〜分子・細胞・個体から知る“生命"のしくみ 800
普遍生物学: 物理に宿る生命、生命の紡ぐ物理 800
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
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 5606214
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4690656
关于积分的说明 14864955
捐赠科研通 4704298
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2542488
邀请新用户注册赠送积分活动 1508024
关于科研通互助平台的介绍 1472232