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Der moderne technologische Druck für eine eigenschaftsorientierte strukturelle Gestaltung von Fe/Oxid-Kern-Schalen-Nanopartikeln (NPs) erfordert das grundlegende Verständnis der Bildungsmechanismen und die Fähigkeit, die Strukturen effektiv anzupassen. In dieser Arbeit zeigen umfassende Transmissionselektronenmikroskopie-Charakterisierungen die Bildung einer Fe/Fe3O4-Kern-Schalen-Struktur, als Eisen-NPs bei Raumtemperatur oxidiert wurden. Noch wichtiger ist, dass wir die ersten atomar aufgelösten dynamischen Bilder präsentieren, die die Redoxreaktionen in Fe/Oxid-NPs bei hohen Temperaturen (400–600 °C) zeigen. Die Echtzeit-Videos zeigen den eindeutigen Nachweis der Reduktion und der Einbindung von Sauerstoffarten entlang der spezifischen Grenzflächen, was zur Reduktion von Fe3O4 zu FeO und zur Oxidation von Fe zu Fe3O4 führt, die weiter auf der Grundlage theoretischer Berechnungen untersucht werden. Unterdessen wurde festgestellt, dass die passive Fe3O4-Schale die Sauerstoffionen für die weitere Oxidation des Fe-Kerns bei hohen Temperaturen bereitstellen kann. Diese Ergebnisse tragen zu einem umfassenden Szenario für die strukturelle Evolution in Metall/Oxid-Nanostrukturen zur Verbesserung des Geräten designs und der Modellierung bei.
Meng et al. (Mon,) haben diese Frage untersucht.
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