Tuning the redox activity of encapsulated metal clusters via the metallic and semiconducting character of carbon nanotubes
Notice bibliographique
Résumé
We demonstrate that reactions confined within single-walled carbon nanotube (SWCNT) channels are modulated by the metallic and semiconducting character of the hosts. In situ Raman and X-ray absorption near-edge structure spectroscopies provide complementary information about the electronic state of carbon nanotubes and the encapsulated rhenium species, which reveal electronic interactions between encapsulated species and nanotubes. More electrons are transferred from metallic tubes (m-SWCNTs) to oxidic rhenium clusters, leading to a lower valence state rhenium oxide than that in semiconducting tubes (s-SWCNTs). Reduction in 3.5% (vol/vol) H2/Ar leads to weakened host-guest electronic interaction. The high valence state Re within s-SWCNTs is more readily reduced when raising the temperature, whereas only a sluggish change is observed for Re within m-SWCNTs. Only at 400 °C does Re reach a similar electronic state (mixture of Re(0) and Re(4+)) in both types of tubes. Subsequent oxidation in 1% O2/Ar does not show changes for Re in s-SWCNTs up to 200 °C. In comparison, m-SWCNTs facilitate the oxidation of reduced rhenium (160 °C). This can be exploited for rational design of active catalysts with stable species as a desired valence state can be obtained by selecting specific-type SWCNTs and a controlled thermal treatment. These results also provide a chemical approach to modulate reversibly the electronic structure of SWCNTs without damaging the sidewalls of SWCNTs.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».