質譜級乙腈企業彪仕奇：乙腈如何在CVD生長過程中調節單壁碳納米管直徑
在質譜級乙腈企業彪仕奇今天的文章里，對于具有均勻直徑的單壁碳納米管（SWCNT））存在商業需求使用催化化學氣相沉積（CVD）的手性。介紹了一種機制來解釋這種現象使用非平衡量子化學分子動力學模擬。展示了當SWCNT成核時，乙腈衍生的自由基主動從表面烴物種中提取氫。
在SWCNT前體帽結構中形成的五邊形環的數量增加。因為成核動力學比環缺陷愈合的動力學快得多，所以五邊形在生長的SWCNT帽結構中“被困”，這導致了高度彎曲的SWCNT帽。
乙腈在CVD生長過程中可逆地調節SWCNT直徑
在這里，可以通過報告QM / MD模擬來解決這個缺點，該模擬顯示了乙腈如何影響鐵納米粒子催化劑上的甲烷CVD和SWCNT成核。與氨類似，乙腈的共吸附主要通過改變納米顆粒表面的氫濃度來實現SWCNT成核。雖然已知氨使氫氣催化劑表面飽和，但乙腈以完全相反的方式起作用，即通過充當氫氣“下沉”。氫被表面CN部分隔離，產生氫（異 - ）氰化物，其容易從鐵催化劑表面解吸。因此，碳懸掛鍵的氫鈍化減少，這加速了成核動力學，這反過來又在生長的SWCNT帽結構中捕獲了更多數量的五邊形缺陷。
乙腈模擬，SWCNT生長過程中的主要活性物種
對于乙腈模擬，甲烷以與對照模擬相同的方式和相同的速率供應（即1 CH x / ps）。然而，每10ps引入單個氰基（CN）代替CH x基團并以相同方式放置。這些模擬被復制10次，并且將被稱為軌跡1 CN -10 CN。所有20個計算軌跡的最終結構在支持信息中提供。由于其鍵離解焓（223.4 kcal mol -1），C≡N鍵在所有模擬中保持完整。與化學惰性N 2分子中的三鍵非常相似（225.8 kcal mol -1），農殘級乙腈企業彪仕奇得出結論，它是SWCNT生長過程中的主要活性物種。
成果簡介
與“僅含碳”前體相反，來自烴前體的SWCNT成核的機制是相對未開發的。以前僅基于碳的DFTB的QM / MD模擬表明sp碳網絡生長和SWCNT帽成核通過在吸附到納米顆粒表面的碳的低聚反應形成五邊形環而開始，形成延長的聚炔鏈。這些鏈在催化劑表面上高度移動并結合形成分支的Y形連接結構。
使用鐵催化劑，使乙腈和氨的腐蝕劑之間的直接比較，盡管研究采用Co催化劑。但是，預計金屬催化劑的類型不會顯著改變機理;C≡N鍵的高強度與N 2的強度相當，使得吸附的氰基自由基在不同催化劑上的反應性是相同的。
超級電容能量儲存設備現狀及缺點
色譜級乙腈企業彪仕奇介紹了第一個原子級描述，說明乙腈的加入如何影響Fe催化的CH 4 CVD SWCNT成核機理。QM / MD模擬顯示活性乙腈衍生物（氰基）的共吸附主要影響成核過程中五邊形環形成的動力學。Fe-催化劑不容易活化C≡N鍵，并且當氰基結合到聚炔鏈中時，在這些模擬過程中很少觀察到氮 - 雜環。因此，預期在這些條件下生長的SWCNT中的N-摻雜最小，與實驗觀察結果一致。作為sp 碳網絡在催化劑表面上成核，在CN存在下形成顯著更多數量的五邊形環。因此，如果生長動力學超過缺陷愈合過程，這些結構更高度彎曲并且可能產生更小直徑的SWCNT。另外，CN自由基的存在增加了在CVD和成核反應的初始階段期間來自催化劑表面的碳通量。這些數據提供了一個機制基礎說明的原位直徑減小最近實驗觀察時被引入乙腈少量成乙醇原料CVD混合物。但是，我們承認，此處介紹的機制并未排除乙腈以其他方式改變直徑的可能性。例如，揮發性含氮物質可以蝕刻生長的SWCNT，或者與其他常見的原料前體（例如乙醇）一起可以被氧化成氫氰酸，氫氰酸本身可以氧化生長的SWCNT和催化劑。還可以想到乙腈可以影響催化劑相和活性。實際上，先前的研究表明，用氨預處理鐵和鈷催化劑會導致相和面的變化，導致管徑減小和更窄（n，m）的分布。但是，Thurakitseree等人。提出由乙腈共吸附形成氮化物是不可能的，因為SWCNT直徑減小是可逆的，并且在CVD生長條件下可以從催化劑表面除去氮。
與氨作為蝕刻劑的作用相反，氰基自由基以自犧牲方式通過HCN的解吸從表面吸附物質中提取氫。這增加了碳懸掛鍵的數量（否則將被氫鈍化），并導致更快的CC鍵形成和環縮合動力學。這恰恰是使用氨觀察到的相反效果，已經顯示由于氨NH鍵的優先活化而增加氫鈍化的程度。質譜級乙腈企業彪仕奇以上介紹的結果提供了強有力的證據表明 - 盡管兩者都是含氮的 - 乙腈和氨影響手性和直徑分布，主要是通過去除和添加氫（分別）到成核CNT。
