气氛对MnCr2O4尖晶石纳米线生长的影响

高等学校化学学报 ›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (4): 647.doi:

气氛对MnCr₂O₄尖晶石纳米线生长的影响

骆丽杰, 童张法, 莫丽玢, 梁钟媛, 陈拥军

广西大学化学化工学院, 南宁 530004

收稿日期:2008-09-19 出版日期:2009-04-10 发布日期:2009-04-10
通讯作者: 陈拥军 E-mail:yongchen@gxu.edu.cn
基金资助:
广西大学引进人才项目(批准号: DD040042)、清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室开放基金和教育部科学技术研究重点项目(批准号: 208106)资助.

Effect of Atmosphere on the Growth of MnCr2O4 Spinel Nanowires

LUO Li-Jie, TONG Zhang-Fa, MO Li-Bin, LIANG Zhong-Yuan, CHEN Yong-Jun*

School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi University, Nanning 530004, China

Received:2008-09-19 Online:2009-04-10 Published:2009-04-10
Contact: CHEN Yong-Jun, E-mail:yongchen@gxu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

建立了一种在氮气和氢气的还原性混合气氛和1100 ℃条件下加热商业不锈钢箔(304)制备MnCr₂O₄尖晶石纳米线的简单方法, 并研究了不同气氛对纳米线生长的影响. 研究发现, 混合气体中氢气含量的变化会影响纳米线的形貌和产率; 而氧化性气氛(如空气)下则得不到纳米线. 在还原性气氛下, Mn和Cr原子可以和反应室内残留的痕量氧反应生成MnCr₂O₄尖晶石, 而Fe和Ni原子不能被氧化, 但是Fe和Ni可以起到催化纳米线生长的作用, 纳米线的生长机理属于自催化性的气-液-固(VLS)机制.

关键词: MnCr₂O₄纳米线, 不锈钢箔, 气氛, 气-液-固生长机制

Abstract:

MnCr₂O₄ spinel single-crystalline nanowires were synthesized by heating commercial stainless steel foil under a reducing atmosphere. The hydrogen content in the atmosphere has important influence on the yield and morphology of the grown nanowires. It was found that the reducing atmosphere plays a key role in the nanowire growth. In the reducing atmosphere, the Mn and Cr elements in the stainless steel could be selectively oxidized because of their higher affinity for oxygen than the Fe and Ni elements. The Fe and Ni elements in the stainless steel, however, acted as the catalyst for the vapor-liquid-solid(VLS) growth of the MnCr₂O₄ nanowires.

Key words: MnCr₂O₄ nanowire, Stainless steel foil, Atmosphere, VLS growth mechanism

中图分类号:

O614

TrendMD:

骆丽杰, 童张法, 莫丽玢, 梁钟媛, 陈拥军. 气氛对MnCr₂O₄尖晶石纳米线生长的影响. 高等学校化学学报, 2009, 30(4): 647.

LUO Li-Jie, TONG Zhang-Fa, MO Li-Bin, LIANG Zhong-Yuan, CHEN Yong-Jun*. Effect of Atmosphere on the Growth of MnCr2O4 Spinel Nanowires. Chem. J. Chinese Universities, 2009, 30(4): 647.

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