尺寸和形状控制合成普鲁士蓝纳米颗粒聚乙烯吡咯烷酮辅助结晶工艺（英文）
本文报告了一种简便的方法，通过聚乙烯吡咯烷酮辅助的结晶过程制备不同粒径的普鲁士蓝（PB）纳米粒子，粒径范围从几十纳米到亚微米级不等，具体取决于合成条件。获得的颗粒可分为三类：小（约 20 纳米）、中等尺寸（约 100 纳米）和大（超过 200 纳米）。中等尺寸和大尺寸的颗粒是由精细纳米粒子的定向聚集形成的，显示出介晶构象（即，伪单晶性质）。研究结果强烈表明，非经典结晶在目前系统中占主导地位，这有助于进一步控制和理解其他配位聚合物的结晶过程。
通过 N2 气体的吸附-脱附测量，表征了三种不同粒径的典型样品的纳米孔隙率和比表面积。在这些样品中，中等尺寸的 PB 颗粒显示出最高的表面积，为 260 m² g¯¹，而大的 PB 颗粒表现出非常差的孔隙率。结果表明，配位聚合物的气体吸收可以通过粒径和形状来调节。
实验部分详细描述了 PB 的合成过程，包括 PVP (K30) 和 K3[Fe(CN)6]· 3H2O 加入到 HCl 溶液中，以及后续的搅拌、加热、离心和干燥步骤。颗粒根据尺寸分为三类：小（约 20 nm）、中（约 100 nm）和大（超过 200 nm）。
表征部分介绍了所使用的各种技术，包括 SEM、TEM、XRD 和 N2 吸附-脱附分析。此外，还使用石英晶体微天平 (QCM) 测量记录了 Cs 离子吸附的实时监测，并利用 Sauerbrey 公式和 Fick 第二定律计算了相关参数。
结果与讨论部分详细分析了不同尺寸 PB 颗粒的晶体生长过程，探讨了 K3[Fe(CN)6] 浓度、PVP 用量和溶液 pH 值对颗粒尺寸和形状的影响。 TEM 图像揭示了小 PB 纳米粒子的微观结构和介晶形态，表明了非经典结晶的机制，包括爆炸成核、PVP 稳定作用以及有序聚集形成超结构的步骤。
最后，研究了不同尺寸 PB 颗粒的吸附性能，发现小尺寸和中等尺寸纳米颗粒的 N2 气体吸收能力远大于大尺寸颗粒。通过 QCM 技术研究了 PB 颗粒对 Cs+ 离子的吸附行为，结果表明，介孔结构在中等尺寸颗粒中起着重要作用，并促进了 Cs+ 离子的快速扩散。
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