Tuning of Redox Properties of Iron and Iron Oxides via Encapsulation within Carbon Nanotubes

碳纳米管 拉曼光谱 纳米颗粒 化学 氧化还原 化学工程 氧化铁 金属 氧化铁纳米粒子 纳米技术 过渡金属 氧化物 无机化学 材料科学 催化作用 有机化学 物理 工程类 光学
作者
Wei Chen,Xiulian Pan,Xinhe Bao
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:129 (23): 7421-7426 被引量:330
标识
DOI:10.1021/ja0713072
摘要

We report the tuning of the redox properties of iron and iron oxide nanoparticles by encapsulation within carbon nanotubes (CNTs) with varying inner diameters. Raman spectroscopy was employed to investigate the interaction of the encapsulated nanoparticles with the CNTs. A red shift of the Fe−O mode is observed in the nanoparticles deposited on the outer CNT surfaces with respect to bulk Fe2O3. However, this mode is found to be stepwise blue-shifted with decreasing inner diameter in the CNT-encapsulated Fe2O3 nanoparticles, suggesting an enhanced interaction of Fe2O3 with the inner CNT surface as its curvature increases. The autoreduction of the encapsulated Fe2O3 is significantly facilitated inside CNTs with respect to the outside nanoparticles. Interestingly, it becomes more facile with decreasing CNT channel diameter as evidenced by temperature programmed reaction, in situ XRD, and Raman spectroscopy. The oxidation of encapsulated metallic Fe nanoparticles on the other hand is retarded in comparison to that of the outside Fe particles as shown by in situ XRD and gravimetrical measurements with an online microbalance. We attribute this tunable redox behavior of transition metal nanoparticles inside CNTs to a particular electronic interaction of the encapsulates with the interior CNT surface, which stabilizes the metallic state of Fe.

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
英姑应助fei采纳,获得20
刚刚
小宝发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
4秒前
4秒前
Mois发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
科研通AI2S应助沉默的幻枫采纳,获得10
5秒前
无死何能生新颜完成签到,获得积分10
6秒前
sss完成签到,获得积分10
6秒前
kk1231完成签到,获得积分20
6秒前
科研通AI6.3应助逆流的鱼采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
10秒前
不说发布了新的文献求助30
10秒前
科目三应助Karma采纳,获得10
10秒前
kk1231发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
FengYun发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
饱满觅儿完成签到,获得积分10
12秒前
Han完成签到,获得积分20
13秒前
心火发布了新的文献求助10
14秒前
唐唯一发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
科研椰子发布了新的文献求助10
16秒前
homeless完成签到 ,获得积分10
16秒前
阿斯披粼完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
果果发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
书记发布了新的文献求助10
21秒前
勿念发布了新的文献求助10
22秒前
搜集达人应助Bin_Liu采纳,获得10
22秒前
Qin完成签到,获得积分10
23秒前
深情安青应助陈圈圈采纳,获得10
24秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7190168
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8827553
关于积分的说明 18637392
捐赠科研通 6823997
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3174927
关于科研通互助平台的介绍 2326112
邀请新用户注册赠送积分活动 2149295