Versatile synthesis of rectangular

Versatile synthesis of rectangular shaped nanobat-like CuO nanostructures by hydrothermal method; structural properties and growth mechanism
This paper describes a simple and versatile method for growing highly anisotropic rectangular shaped nanobat-like CuO nanostructures by simple, low temperature and cost effective hydrothermal method. Field emission scanning electron microscopy illustrated that these CuO nanostructures have diameter of
~70 nm, thickness of ~8 nm and length of ~174 nm. Structural analysis reveals that the CuO nanostructures have a high crystal quality with monoclinic crystal structure. X-ray photoelectron spectroscopy studies demonstrate that the sample is composed of CuO. The Raman study also indicates the single phase property and high crystallinity of as-grown CuO nanostructures. The plausible growth mechanism for the formation of nanobat-like CuO structure is proposed.
1. Introduction

Micro- and nanostructures with well-defined shape and inner structure have attracted great interests due to their novel properties and diverging applications [1–6]. Self-assembly driven by various interactions, such as surface tension, capillary effects, electric and magnetic forces, and hydrophobic interactions, is an effective strategy for forming versatile ‘‘soft’’ nanocrystal-assembly motifs [7,8]. Copper oxide (CuO) is a narrow band gap semiconductor material. It possesses unique physical properties and great potential for diverse electronic and photonic applications that require superconductivity, colossal magnetoresistivity, and piezoelectricity. Owingto inimitable physical and electronic properties, CuO is widely used in gas sensor, lithium–copper oxide electrochemical cells, magnetic storage media, solar energy transformations, etc. [9–12].
Generally two standard methods have been used for the growth of CuO nanostructure assemblies, namely gas phase synthesis and low temperature hydrothermal solution method. Despite of favoring high-quality CuO nanostructures, the commercial poten-
tial of gas phase grown CuO nanostructures remains constrained by expensive equipments and high-energy consumption of the process [13]. Such restrictions animated research on hydrothermal solution phase synthesis, which has advantages such as low temperature, versatile synthetic process, great potential for scale up, low-energy requirements, and safe and environmentally benign synthetic conditions. Moreover, diverse and multifarious CuO nanostructures integrated by various solution synthetic techniques have potential use in novel devices [14].
The great diversity of applications needs the distinct morpho- logical and functional CuO nanostructures. The tailored organization of primary building block units into curved structures represents another challenge for nanomaterial self-assembly, such as hollow spheres, and tubular structures that are highly required for newly emerging applications [15–17]. Considering the potential applica- tions of copper based material, various kinds of morphologies have been reported, such as wires, monodisperse nanocubes, octahedral nanocages, hollow nanospheres, etc. [7,18–30].
In this work, we report a facile template-less and surfactant- free hydrothermal approach to synthesize well-defined CuO nanostructures with rectangular shaped nanobat-like CuO nanos- tructures. The morphology and dimensionality of CuO nanoarch- itecture can be tuned by simple variation of reaction parameters.

Kết quả (Việt) 1:

Tổng hợp linh hoạt các hình chữ nhật hình dạng giống như nanobat CuO nanostructures bằng phương pháp thủy nhiệt; kết cấu tài sản và sự phát triển cơ chếBài báo này mô tả một phương pháp đơn giản và linh hoạt để phát triển cao đẳng hướng hình chữ nhật hình dạng giống như nanobat CuO nanostructures bởi đơn giản, thấp nhiệt độ và phương pháp nhiệt dịch hiệu quả chi phí. Field phát thải quét kính hiển vi điện tử minh họa các nanostructures CuO có đường kính~ 70 nm, độ dày của ~ 8 nm và chiều dài của ~ 174 nm. Cấu trúc phân tích cho thấy rằng CuO nanostructures có một chất lượng cao tinh thể với cấu trúc tinh thể đơn tà. X-Ray photoelectron spectroscopy nghiên cứu chứng minh rằng các mẫu bao gồm CuO. Raman nghiên cứu cũng cho thấy giai đoạn duy nhất tài sản và cao crystallinity theo tăng trưởng CuO nanostructures. Cơ chế tăng trưởng chính đáng cho việc hình thành các cấu trúc CuO nanobat-giống như là đề xuất.1. giới thiệuMicro - và nanostructures với well – defined hình dạng và bên trong cấu trúc đã thu hút các lợi ích tuyệt vời do tính chất mới lạ và phong ứng dụng [1-6]. Được dẫn dắt tự assembly bởi tương tác khác nhau, chẳng hạn như sức căng bề mặt, Mao mạch hiệu quả, điện và từ lực lượng và kỵ nước tương tác, là một chiến lược hiệu quả để tạo thành Hoa văn đa năng '' mềm mại '' nanocrystal-lắp ráp [7,8]. Đồng ôxít (CuO) là một dải hẹp khoảng cách vật liệu bán dẫn. Nó có tính chất độc đáo và các tiềm năng lớn cho các ứng dụng đa dạng điện tử và quang tử đó có yêu cầu tính siêu dẫn, khổng lồ magnetoresistivity và nghệ. Owingto không thể bắt chước vật lý và điện tử thuộc tính, CuO sử dụng rộng rãi trong khí cảm biến, lithium-đồng oxit electrochemical tế bào, phương tiện lưu trữ từ trường, biến đổi năng lượng mặt trời, vv [9-12].Nói chung hai phương pháp tiêu chuẩn đã được sử dụng cho sự tăng trưởng của Hội đồng Nano CuO, cụ thể là khí giai đoạn tổng hợp và phương pháp giải pháp nhiệt dịch nhiệt độ thấp. Mặc dù của favoring chất CuO nanostructures, poten thương mại-chướng khí giai đoạn phát triển CuO nanostructures vẫn còn hạn chế bởi các thiết bị đắt tiền và tiêu thụ năng lượng cao của quá trình này [13]. Những hạn chế hoạt hình nghiên cứu về thủy nhiệt giải pháp giai đoạn tổng hợp, có lợi thế như nhiệt độ thấp, quá trình tổng hợp đa năng, tiềm năng lớn cho quy mô lên, nhu cầu năng lượng thấp, và điều kiện tổng hợp an toàn và môi trường lành tính. Hơn nữa, đa dạng và phong phú CuO nanostructures tích hợp của các giải pháp kỹ thuật tổng hợp có tiềm năng sử dụng trong các thiết bị tiểu thuyết [14].Sự đa dạng tuyệt vời của các ứng dụng cần sự khác biệt hình thái - hợp lý và chức năng CuO nanostructures. Tổ chức phù hợp của các đơn vị chính xây dựng khối thành cong cấu trúc đại diện cho một thách thức cho nanomaterial tự assembly, như quả cầu rỗng và cấu trúc hình ống là rất cần thiết cho mới đang nổi lên ứng dụng [15-17]. Xem xét những tiềm năng applica-tions của vật liệu dựa trên đồng, các loại khác nhau của morphologies đã được báo cáo, chẳng hạn như dây điện, monodisperse nanocubes, bát diện nanocages, nanospheres rỗng, vv [7,18-30].Trong tác phẩm này, chúng tôi báo cáo một facile ít mẫu và chất - miễn phí thủy nhiệt cách tiếp cận tổng hợp tốt-defined CuO nanostructures với hình chữ nhật hình dạng giống như nanobat CuO nanos-tructures. Hình thái học và chiều CuO nanoarch-itecture có thể được điều chỉnh bởi các biến thể đơn giản của phản ứng tham số.

Kết quả (Việt) 2:

Tổng hợp linh hoạt các hình chữ nhật nanobat giống như cấu trúc nano CuO bằng phương pháp thủy nhiệt; thuộc tính cấu trúc và cơ chế tăng trưởng
báo này mô tả một phương pháp đơn giản và linh hoạt trong việc phát triển có dị hướng hình chữ nhật nanobat giống như cấu trúc nano CuO bởi đơn giản, nhiệt độ thấp và chi phí phương pháp thủy nhiệt hiệu quả. Phát xạ trường kính hiển vi điện tử quét minh họa rằng những cấu trúc nano CuO có đường kính
~ 70 nm, độ dày của ~ 8 nm và chiều dài ~ 174 nm. Phân tích cấu trúc cho thấy các cấu trúc nano CuO có chất lượng tinh cao với cấu trúc tinh thể đơn tà. X-ray nghiên cứu quang điện tử phổ chứng minh rằng mẫu gồm CuO. Các nghiên cứu cũng chỉ ra Raman là tài sản duy nhất giai đoạn và độ kết tinh cao của các cấu trúc nano CuO như trưởng thành. Cơ chế tăng trưởng hợp lý cho việc hình thành các cấu trúc CuO nanobat giống như được đề xuất.
1. Giới thiệu

vi mô và cấu trúc nano có tốt-de fi hình ned và cấu trúc bên trong đã thu hút mối quan tâm lớn do tính chất kì lạ của họ và các ứng dụng phân kỳ [1-6]. Tự lắp ráp nhờ tương tác khác nhau, chẳng hạn như sức căng bề mặt, hiệu ứng mao dẫn, lực điện trường và từ trường, và tương tác kỵ nước, là một chiến lược hiệu quả để tạo thành đa năng '' mềm '' tinh thể nano-lắp ráp mô típ [7,8]. Đồng oxit (CuO) là một vật liệu bán dẫn dải khe hẹp. Nó có tính chất vật lý độc đáo và tiềm năng lớn cho các ứng dụng đa dạng điện tử và quang tử có yêu cầu siêu dẫn, magnetoresistivity khổng lồ, và áp điện. Owingto tính chất vật lý và điện tử không thể bắt chước, CuO được sử dụng rộng rãi trong các bộ cảm biến khí, các tế bào điện hóa oxit lithium-đồng, phương tiện thông tin lưu trữ từ tính, chuyển đổi năng lượng mặt trời, vv [9-12].
Nói chung hai phương pháp tiêu chuẩn đã được sử dụng cho sự phát triển của CuO hội đồng cấu trúc nano, cụ thể là tổng hợp pha khí và nhiệt độ thủy nhiệt phương pháp giải thấp. Mặc dù ưu chất lượng cao CuO cấu trúc nano, các poten- thương mại
tiềm của pha khí đã trưởng thành cấu trúc nano CuO vẫn bị hạn chế bởi các thiết bị đắt tiền và tiêu thụ năng lượng cao của quá trình [13]. Những hạn chế này hoạt hình nghiên cứu về tổng hợp giai đoạn giải pháp thủy nhiệt, trong đó có những thuận lợi như nhiệt độ thấp, quá trình tổng hợp đa năng, tiềm năng lớn cho quy mô lên, yêu cầu năng lượng thấp, và các điều kiện tổng hợp an toàn và lành tính với môi trường. Hơn nữa, đa dạng và phong phú các cấu trúc nano CuO tích hợp bởi các kỹ thuật tổng hợp giải pháp khác nhau có khả năng sử dụng trong các thiết bị mới [14].
Sự đa dạng lớn các ứng dụng cần sự hợp lý và chức năng morpho- cấu trúc nano CuO biệt. Các tổ chức phù hợp của các đơn vị khối xây dựng chính vào cấu trúc cong thể hiện một thách thức đối với vật liệu nano tự lắp ráp, như hình cầu rỗng, và các cấu trúc hình ống được rất cần thiết cho các ứng dụng mới nổi [15-17]. Xem xét những ứng dụng tiềm năng của vật liệu đồng dựa, các loại hình thái đã được báo cáo, chẳng hạn như dây, nanocubes monodisperse, nanocages bát diện, hạt hình cầu rỗng, vv [7,18-30].
Trong tác phẩm này, chúng tôi báo cáo một dễ dãi mẫu-ít hơn và phương pháp thủy nhiệt miễn phí surfactant- tổng hợp tốt-de fi ned cấu trúc nano có hình chữ nhật CuO nanos- tructures nanobat như CuO. Các hình thái và chiều của CuO nanoarch- itecture có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi đơn giản các thông số phản ứng.