Room Temperature Ion Beam Synthesis of Ultra‐Fine Molybdenum Carbide Nanoparticles: Toward a Scalable Fabrication Route for Earth‐Abundant Electrodes

材料科学 纳米颗粒 碳化物 碳纤维 化学工程 离子注入 纳米技术 离子 复合材料 冶金 复合数 化学 有机化学 工程类
作者
Holger Fiedler,Nicholas Malone,David R. G. Mitchell,Mitchell Nancarrow,Vedran Jovic,Geoffrey I. N. Waterhouse,J. Kennedy,Prasanth Gupta
出处
期刊:Small [Wiley]
被引量:1
标识
DOI:10.1002/smll.202304118
摘要

Molybdenum carbides are promising low-cost electrocatalysts for electrolyzers, fuel cells, and batteries. However, synthesis of ultrafine, phase-pure carbide nanoparticles (diameter < 5 nm) with large surface areas remains challenging due to uncontrollable agglomeration that occurs during traditional high temperature syntheses. This work presents a scalable, physical approach to synthesize molybdenum carbide nanoparticles at room temperature by ion implantation. By tuning the implantation conditions, various molybdenum carbide phases, stoichiometries, and nanoparticle sizes can be accessed. For instance, molybdenum ion implantation into glassy carbon at 30 keV energy and to a fluence of 9 × 1016 at cm-2 yields a surface η-Mo3 C2 with a particle diameter of (10 ± 1) nm. Molybdenum implantation into glassy carbon at 60 keV to a fluence of 6 × 1016 at cm-2 yields a buried layer of ultrafine γ'-MoC/η-MoC nanoparticles. Carbon ion implantation at 20 keV into a molybdenum thin film produces a 40 nm thick layer primarily composed of β-Mo2 C. The formation of nanoparticles in each molybdenum carbide phase is explained based on the Mo-C phase diagram and Monte-Carlo simulations of ion-solid interactions invoking the thermal spike model. The approaches presented are widely applicable for synthesis of other transition metal carbide nanoparticles as well.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
坚强的夏瑶完成签到,获得积分10
2秒前
Jet发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
5秒前
wanci应助任性土豆采纳,获得10
9秒前
所所应助xsf采纳,获得10
9秒前
orixero应助hjjjxxxx采纳,获得10
10秒前
suhua发布了新的文献求助10
10秒前
阿嘎普莱特完成签到,获得积分10
14秒前
Hao应助欧阳香彤采纳,获得10
16秒前
度帕明发布了新的文献求助20
18秒前
18秒前
21秒前
32秒前
城市的板蓝根关注了科研通微信公众号
34秒前
十八冠六完成签到 ,获得积分10
34秒前
35秒前
37秒前
wall完成签到 ,获得积分10
37秒前
hjjjxxxx发布了新的文献求助10
38秒前
39秒前
40秒前
42秒前
ZJin发布了新的文献求助10
43秒前
45秒前
45秒前
46秒前
46秒前
lik发布了新的文献求助10
50秒前
monster完成签到 ,获得积分10
51秒前
yiyu应助梅花鹿采纳,获得10
53秒前
53秒前
Chondrite完成签到,获得积分10
56秒前
希望天下0贩的0应助ZZzz采纳,获得10
56秒前
hjjjxxxx完成签到,获得积分10
57秒前
温暖的数据线完成签到 ,获得积分10
57秒前
lik完成签到,获得积分10
58秒前
59秒前
1分钟前
1分钟前
高分求助中
【本贴是提醒信息,请勿应助】请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Challenges, Strategies, and Resiliency in Disaster and Risk Management 500
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2481635
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2144263
关于积分的说明 5469258
捐赠科研通 1866782
什么是DOI,文献DOI怎么找? 927804
版权声明 563039
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 496402