原子尺度映射揭示三水铝石纳米片的各向异性溶解行为
材料科学
2023-05-10 v1
摘要
本研究利用原位原子力显微镜（AFM）与密度泛函理论（DFT）计算，考察了基底面三水铝石（γ-Al(OH)3）纳米片在氢氧化钠溶液中的各向异性溶解。在表面反应控制区，原位 AFM 测量揭示了三水铝石基底面上丘与蚀坑的各向异性溶解，且优先溶解方向在层间交替。沿结晶学 a-c 面观察到的相邻三水铝石氢氧化铝片层间溶解偏好的镜像对称模式，源于相邻 (001) 与 (002) 晶面结构间的匹配对称性。因此，三水铝石纳米片的总体溶解速率呈现结晶学 a-c 面对称性，因为平行台阶的速率受较慢者控制。DFT 计算表明，各向异性溶解部分归因于三水铝石表面结构中 Al-OH-Al 连接对的取向与强度。这些发现增进了对三水铝石各向异性溶解行为的全面理解，并阐明了优先溶解背后的机制。
引用
@article{arxiv.2305.05606,
title = {Atomic-scale Mapping Unravel Anisotropic Dissolution Behaviors of Gibbsite Nanosheets},
author = {Xiaoxu Li and Qing Guo and Yatong Zhao and Ping Chen and Benjamin A Legg and Lili Liu and Chang Liu and Qian Chen and Zheming Wang and James J. De Yoreo and Carolyn I Pearce and Aurora E. Clark and Kevin M. Rosso and Xin Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.05606},
year = {2023}
}
备注
Supporting information is available at https://drive.google.com/file/d/1JXldLu0XwG2VYxQ7YgNZwvFdPuwyPJX4/view?usp=sharing