表面原子扩散驱动的铜钯纳米颗粒烧结行为

贾鹤林; 郭兴; 张新亮; 周柱坤; 魏伟; 许征兵; 陶小马

doi:10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2024.0654

广西大学学报（自然科学版） ›› 2024, Vol. 49 ›› Issue (03) : 654 -664. DOI: 10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2024.0654

表面原子扩散驱动的铜钯纳米颗粒烧结行为

贾鹤林, 郭兴, 张新亮, 周柱坤, 魏伟, 许征兵, 陶小马

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摘要

铜钯双金属纳米颗粒是一种新型纳米催化剂。该纳米颗粒的烧结过程显著影响其比表面积和表面成分，这对催化效率起着关键作用。为了深入理解铜钯双金属纳米颗粒的烧结机制，本研究基于分子动力学探究了直径为6 nm的铜钯异种金属纳米颗粒在不同温度下的等温烧结行为。结果表明，烧结颈的长大速度同温度相关。在温度为（0.5～0.8）T_m时，两者呈线性相关，R_sn=T/T_m+1.1;在温度为（0.8～1.0）T_m时，烧结颈随温度的增加迅速长大，两者关系近似为R_sn=35（T/T_m）²-52.5 T/T_m)+21.5。铜钯纳米颗粒初期的烧结行为主要由低熔点表面铜原子扩散所驱动。同时，较低的混合焓促进铜、钯原子结合的作用，提高钯原子的扩散能力，驱动着铜钯纳米颗粒烧结由表向里的持续进行。