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J-GLOBAL ID：202202274594404781   整理番号：22A1160831

銅の二段階還元とCu擬二十面体微結晶の形成機構【JST・京大機械翻訳】

Dual-Step Reduction of Copper and Formation Mechanism of Cu Pseudo-Icosahedral Microcrystals

著者 (2件)： Sun Weihao (School of Chemistry, University of St Andrews, UK) ,  Zhou Wuzong (School of Chemistry, University of St Andrews, UK)
資料名： Crystal Growth & Design  (Crystal Growth & Design)
巻： 22  号： 4  ページ： 2611-2619  発行年： 2022年 
JST資料番号： W1323A  ISSN： 1528-7483  CODEN： CGDEFU  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 前駆体としてCuSO_4・5H_2O,還元剤/キャッピング剤としてポリビニルピロリドン(PVP),溶媒としてジメチルホルムアミドを含むソルボサーマル系において,擬二十面体Cu微結晶を合成した。Cuの擬二十面体結晶の新しい生成機構の確立を可能にする,反応時間にわたる構造的および形態的発展を研究した。溶液中に出現した最初の結晶相は,マイクロフレークの形でCu_4SO_4(OH)_6・・・H_2Oである。ミクロフレークは還元され,Cu_2Oナノ結晶に分解され,PVPが球晶に集合する。Cu_2O結晶はさらにCuナノ結晶に還元され,PVPと再び球状粒子に凝集する。異常な現象は,20の分離した(111)三角形板がCuの表面再結晶中に各粒子上に形成し,それらの位置が擬二十面体の最終ファセットと一致することである。板は球の全表面を覆うように拡張し,擬二十面体シェルを形成し,続いて表面からコアへの再結晶の拡大が続く。この逆結晶成長プロセスは,コア中のすべてのCuナノ結晶が消費されるまで板の厚さを増加させる。多結晶球の表面再結晶の間,粒子は,これらの面が最小表面結合エネルギーを持つので,露出面としてCuの面心立方構造の(111)面を優先的に選択することがわかる。次に,粒子は比表面積をできるだけ小さく保ち,比表面積を持つ20(111)板から成る擬二十面体形状であり,8(111)板により形成された八面体よりも約10%低かった。従って,擬二十面体の全表面自由エネルギーは八面体のそれより約10%低かった。以前に予測されたように,二十面体の単位として四面体の形成は観測されなかった。理想的な二十面体の形成,いわゆる完全プラズモン固体,および隣接(111)板間の双晶欠陥の形成が不可能であった。擬二十面体Cuの新しく提案した形成機構は,多くの他の多面体結晶の形成の理解に光を当てる。Copyright 2022 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *還元 ,  球晶 ,  結合エネルギー ,  結晶成長 ,  再結晶 ,  *微結晶 ,  双晶 ,  プラズモン ,  *銅 ,  多結晶 ,  還元剤 ,  ファセット ,  ナノ結晶 ,  脂肪族カルボン酸 ,  カルボアミド
準シソーラス用語： キャッピング剤 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (4件)： 金属の結晶成長  (BK13030M) ,  固-固界面  (CB12060M) ,  酸化物の結晶成長  (BK13050I) ,  原子・分子のクラスタ  (BH09030O)

物質索引 (1件)： ジメチルホルムアミド

タイトルに関連する用語 (6件)： 銅 ,  段階 ,  還元 ,  Cu ,  十面体 ,  微結晶