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纳米金刚石的价带空穴研究

   2015-10-22 中国超硬材料网数控刀具网1666
核心提示:纳米金刚石是非常小的晶体物质,仅有几纳米大小;尽管它们拥有和钻石一样的晶体结构,但其属性和普通钻石、人造金刚石相比有很大不同:和微小的体积相比,纳米金刚石表面属性的影响更大。水溶液中的悬浮纳米金刚石在生物医学应用中能够充当活性物质的游离载体,用于分解水的催化剂。 近日,来自德国Helmholtz
       纳米金刚石是非常小的晶体物质,仅有几纳米大小;尽管它们拥有和钻石一样的晶体结构,但其属性和普通钻石、人造金刚石相比有很大不同:和微小的体积相比,纳米金刚石表面属性的影响更大。水溶液中的悬浮纳米金刚石在生物医学应用中能够充当活性物质的游离载体,用于分解水的催化剂。

       近日,来自德国Helmholtz协会研究中心的HZB团队在Emad F. Aziz博士的领导下研究了沉积在固态衬底上的纳米金刚石电子属性和水溶液中纳米金刚石电子属性的不同。通过应用BESSY II吸收和发射光谱,可以对此进行研究。他们的结果,发表在Nanoscale,主要解释了纳米金刚石在其悬浮液中展现出价带电子空穴,但是在其薄膜中并未发现此现象。

       “在水中,纳米金刚石与其邻近的分子、离子的相互作用非常强”,Petit说。通过添加盐或改变pH值活性,可以改变吸附在纳米金刚石上的活性药物成分。Petit和他的同事发现在悬浮液中的纳米金刚石的表面电子状态是明显不同于那些固态基质上的纳米金刚石。

       研究人员在真空条件下利用x射线光谱测试了液态样品,并且绘制了详细的价带和导带电子填充和缺失图片。结果表明,悬浮液中纳米金刚石表面会形成价带电子缺失空穴。这种现象说明纳米金刚石表面的电子都贡献给了周围的水分子。物理学家同时也开始怀疑,如果改变了纳米粒子的电子结构,就有可能影响它们的化学、光学以及催化性能。在未来,他们将进行进一步研究,水环境下纳米金刚石的催化效果是否可以提升,从而将水分子分解为氧气和氢气。 
 
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