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Bismuth hexagons: facile mass synthesis, stability and applications

  • A unique direct electrodeposition technique involving very high current densities, high voltages and high electrolyte concentrations is applied for highly selective mass synthesis of stable, isolable, surfactant-free, single-crystalline Bi hexagons on a Cu wire at room temperature. A formation mechanism of the hexagons is proposed. The morphology, phase purity, and crystallinity of the material are well characterized by FESEM, AFM, TEM, SAED, EDX, XRD, and Raman spectroscopy. The thermal stability of the material under intense electron beam and intense laser light irradiation is studied. The chemical stability of elemental Bi in nitric acid shows different dissolution rates for different morphologies. This effect enables a second way for the selective fabrication of Bi hexagons. Bi hexagons can be oxidized exclusively to α-Bi2O3 hexagons. The Bi hexagons are found to be promising for thermoelectric applications. They are also catalytically active, inducing the reduction ofA unique direct electrodeposition technique involving very high current densities, high voltages and high electrolyte concentrations is applied for highly selective mass synthesis of stable, isolable, surfactant-free, single-crystalline Bi hexagons on a Cu wire at room temperature. A formation mechanism of the hexagons is proposed. The morphology, phase purity, and crystallinity of the material are well characterized by FESEM, AFM, TEM, SAED, EDX, XRD, and Raman spectroscopy. The thermal stability of the material under intense electron beam and intense laser light irradiation is studied. The chemical stability of elemental Bi in nitric acid shows different dissolution rates for different morphologies. This effect enables a second way for the selective fabrication of Bi hexagons. Bi hexagons can be oxidized exclusively to α-Bi2O3 hexagons. The Bi hexagons are found to be promising for thermoelectric applications. They are also catalytically active, inducing the reduction of 4-nitrophenol to 4-aminophenol. This electrodeposition methodology has also been demonstrated to be applicable for synthesis of bismuth-based bimetallic hybrid composites for advanced applications.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:T. Som, A. Simo, R. Fenger, G.V. Troppenz, R. Bansen, N. Pfänder, Franziska EmmerlingORCiD, J. Rappich, T. Boeck, K. Rademann
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):ChemPhysChem
Jahr der Erstveröffentlichung:2012
Verlag:Wiley-VCH
Verlagsort:Weinheim
Jahrgang/Band:13
Ausgabe/Heft:8
Erste Seite:2162
Letzte Seite:2169
Freie Schlagwörter:Bismuth; Catalytic applications; Dendrites; Hexagons; Single-crystal; Thermoelectric applications
DOI:10.1002/cphc.201101009
ISSN:1439-4235
Verfügbarkeit des Dokuments:Physisches Exemplar in der Bibliothek der BAM vorhanden ("Hardcopy Access")
Bibliotheksstandort:Sonderstandort: Publica-Schrank
Datum der Freischaltung:19.02.2016
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:09.08.2012
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