Nanoceria’nın yaşlanma mekanizmaları ve optimum morfolojiyi korumak için yollar

Termal yaşlanma, bir nanomalzemenin benzersiz özelliklerini değiştirebilir vasıtasıyla Yapısal değişiklik. Yüksek sıcaklıkta emek harcama koşulları altında hızlandırılmış yaşlanma da dahil olmak suretiyle yaşlanma sürecinin mekanik olarak anlaşılması, mülkün korunmasına yönelik ilk adımdır. vasıtasıyla yaşlanma ile ilgili süreçleri denetlemek, sınırlamak yada bastırmak. Burada, nanopolyhedra’ya dönüşen serya nanoküplerinin ve nanorodların termal yaşlanmasını simüle etmek için moleküler dinamikleri kullanıyoruz; deneysel TEM görüntüleri ile karşılaştırmalar yan yana sunulmuştur. Morfoloji değişikliklerinin devam ettiğini görüyoruz. vasıtasıyla Ce’nin kargaşa ve bunalımlı hareketliliği_XÖ_y nanoceria’nın bir kısmından diğerine yüzey kümeleri. Nanoçubuklar ve nanoküpler için katalitik olarak mühim {100} ve {110} yüzeyler aşınırken, {111} yüzeylerin göreli alanı artar. Simülasyonların detaylı analizi, Ce’deki atomların_XÖ_y kümelerin tümü aynı anda hareket etmez. Aksine, (-O-Ce-O-Ce-O-)_N ‘zincirler’ (daha büyük Ce’nin alt kümeleri_XÖ_y kümeler) toplu hareketle hareket ederken, zincirlerin içindeki atomlar ‘solucan benzeri’ bir halde hareket eder. Bu, zincirdeki tüm atomların aynı anda etkinleştirilmiş (eyer noktası) bir konfigürasyona geçmesiyle ilişkili aktivasyon enerjisi bariyerini azaltır. Oksijen boşlukları ile yükü telafi edilen gadolinyum katkılı serya nanoküplerinin, katkısız ve tamamen oksitlenmiş serya nanoküplerinden daha süratli yaşlanacağını tahmin ediyoruz. Bilhassa, katalitik aktiviteyi artıran dopantlar, (-O-Ce-O-Ce-O-)’yu kıran oksijen boşluklarını ortaya çıkararak yaşlanmayı da hızlandırabilir._N azaltılmış aktivasyon enerjileri ile daha minik zincirlere zincirler. Buna nazaran, katalitik aktivite vermek için doping kullanıldığında, deneyin hem de yüzeyin toplu hareketini de hedeflemesi icap ettiğini savunuyoruz (-O-Ce-O-Ce-O-)_N Termal kararlılığı en üst düzeye çıkarmak için zincirler.