研究目的
开发一种快速且可扩展的基于气溶胶的热冲击技术，在石墨烯基质内合成分散良好的金属纳米团簇，以克服制造用于储能、催化、纳米医学和电子器件应用的超小、非聚集纳米粒子的挑战。
研究成果
基于气溶胶的热冲击技术成功在石墨烯基质中合成了分散性良好的金属纳米团簇（镍、钴、锡），通过调节温度和质量负载可实现尺寸控制。该方法利用石墨烯基质抑制团聚，从而获得高数密度的小尺寸纳米团簇。该工艺为生产均匀纳米团簇提供了一种可扩展的连续生产方法，在催化等领域具有应用潜力，但更广泛的适用性可能需要进一步优化。
研究不足
该技术仅限于气溶胶系统，需要专门的快速加热和淬火设备。石墨烯基体的存在可能影响成核与生长动力学，且该方法未必能轻易推广至所有金属类型或基体。在较高温度或质量负载下仍可能发生凝聚与聚结，导致颗粒变大。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用基于气溶胶的热冲击技术，将前驱体溶液雾化成气溶胶液滴，在炉中快速加热以触发金属纳米团簇的成核与生长，并通过淬火使其稳定在石墨烯基质中。理论模型包括成核吉布斯自由能及生长机制的特征时间分析。
2：样品选择与数据来源：
前驱体溶液通过将金属盐（硝酸镍、硝酸钴、氯化锡）与氧化石墨烯在去离子水或N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中混合配制，质量比可调。气溶胶由碰撞式雾化器产生。
3：实验设备与材料清单：
设备包括碰撞式雾化器、硅胶扩散干燥器、加热炉、膜滤收集器、透射电镜（JEOL JEM 2100 FEG）、扫描电镜（日立SU-70）、X射线衍射仪（布鲁克D8）、热重分析仪（TA仪器）、紫外-可见分光光度计（珀金埃尔默Lambda 1050）。材料包括六水合硝酸镍、六水合硝酸钴、氯化锡、氧化石墨烯、氢气、氮气、去离子水、DMF。
4：0）、X射线衍射仪（布鲁克D8）、热重分析仪（TA仪器）、紫外-可见分光光度计（珀金埃尔默Lambda 1050）。材料包括六水合硝酸镍、六水合硝酸钴、氯化锡、氧化石墨烯、氢气、氮气、去离子水、DMF。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：前驱体溶液雾化成气溶胶液滴，经扩散干燥器干燥后，在600至1000°C的氢气/氮气氛围中加热（停留时间约1秒），最后通过滤膜收集淬火。催化测试采用硼氢化钠还原4-硝基苯酚。
5：数据分析方法：
粒径分布通过透射电镜图像及Nano Measurer软件分析；XRD图谱采用谢乐公式解析；催化活性通过紫外-可见光谱及速率常数计算测定。
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Transmission Electron Microscope
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Examining morphologies and microstructures of metal-rGO nanocomposites
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