研究人員首次利用光來控制奈米粒子的形狀，並利用氧化亞銅（銅和氧）晶體制造出微米尺寸的中空外殼。華盛頓大學聖路易斯分校的化學家、去年10月發表在《材料化學》雜誌上關於這種新方法的研究資深作者布萊斯·薩德勒說，這種粒子未來可能有多種應用，例如作為一種低成本催化劑，幫助從空氣中吸收過量的二氧化碳，以及改進顯微成像等。
薩德勒解釋說，這種中空化過程涉及可見光、鹼性溶液和電壓源。照射氧化亞銅微晶體會激發其電子，這些電子與銅離子結合形成規則的銅原子。這些原子不再與氧結合，可以自由地跳到粒子的表面，形成一層金屬銅塗層，從而保護下方晶體的部分割槽域免受溶液侵蝕。
來源：秦楚
關於支援科學新聞業
如果您喜歡這篇文章，請考慮訂閱以支援我們屢獲殊榮的新聞報道。透過購買訂閱，您將有助於確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事能夠繼續存在。 訂閱。透過購買訂閱，您將有助於確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事能夠繼續存在。
晶體的結構決定了哪些面受到保護，哪些面會溶解：有些面的原子構成更容易激發電子，從而將金屬原子帶到表面。但未受保護的面會迅速溶解，沿著鮮明的幾何線條塑造晶體。“金剛石只能以某些方式[容易地]切割”，薩德勒說，原因類似。金剛石最容易沿著其晶體結構中原子行的方向斷裂。
密歇根大學的化學家斯蒂芬·馬爾多納多（他沒有參與這項研究）說，該小組的發現“可能在設計用於高效... CO2還原或其他用途的催化劑方面非常有用。”
薩德勒說，中空晶體的大表面積和特定形狀也可能在促進碳捕獲反應之外發揮作用。例如，在顯微成像中，現有方法非常適合識別固體晶體材料，但它們很難識別生物分子。薩德勒認為，類似的中空結構可以包裹有機分子，可能是在血液或尿液樣本中，並增強難以檢測物質的訊號。研究人員還在研究與光強烈相互作用的不同材料，如氧化鐵和氧化錳，這些材料有望用於氫燃料電池技術。