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Rational Electrochemical Design of Cuprous Oxide Hierarchical Microarchitectures and Their Derivatives for SERS Sensing Applications

过电位 电化学 成核 合理设计 纳米技术 纳米结构 材料科学 氧化物 拉曼散射 微观结构 化学工程 拉曼光谱 化学 工程类 光学 物理化学 电极 物理 冶金 有机化学
作者
Ning An,Tiantian Chen,Junfeng Zhang,Guanghui Wang,Mi Yan,Shikuan Yang
出处
期刊:Small methods [Wiley]
卷期号:8 (5) 被引量:32
标识
DOI:10.1002/smtd.202300910
摘要

Abstract Rational morphology control of inorganic microarchitectures is important in diverse fields, requiring precise regulation of nucleation and growth processes. While wet chemical methods have achieved success regarding the shape‐controlled synthesis of micro/nanostructures, accurately controlling the growth behavior in real time remains challenging. Comparatively, the electrodeposition technique can immediately control the growth behavior by tuning the overpotential, whereas it is rarely used to design complex microarchitectures. Here, the electrochemical design of complex Cu 2 O microarchitectures step‐by‐step by precisely controlling the growth behavior is demonstrated. The growth modes can be switched between the thermodynamic and kinetic modes by varying the overpotential. Cl − ions preferably adhered to {100} facets to modulate growth rates of these facets is proved. The discovered growth modes to prepare Cu 2 O microarchitectures composed of multiple building units inaccessible with existing methods are employed. Polyvinyl alcohol (PVA) additives can guarantee all pre‐electrodeposits simultaneously evolve into uniform microarchitectures, instead of forming undesired microstructures on bare electrode surfaces in following electrodeposition processes is discovered. The designed Cu 2 O microarchitectures can be converted into noble metal microstructures with shapes unchanged, which can be used as surface‐enhanced Raman scattering substrates. An electrochemical avenue toward rational design of complex inorganic microarchitectures is opened up.
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