Crecimiento de películas y cristales de MFI y evolución de defectos; revelado por microscopía electrónica de alta resolución

Se investigó el mecanismo de crecimiento de películas de MFI a partir de cristales semilla y la evolución de los defectos durante el crecimiento de dichas películas. La síntesis hidrotérmica a partir de cristales coloidales de silicalita-1 de 50 nm sobre sustrato de silicio se utilizó para revelar el mecanismo de formación de la película de MFI en diferentes intervalos de tiempo, utilizando microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HR-TEM) y microscopía electrónica de barrido de extrema alta resolución (XHR-SEM). Se observó que las semillas de MFI comenzaron a crecer en las primeras etapas del tratamiento hidrotérmico de 50 a 75 nm de tamaño y se conectaron a los cristales en las cercanías, evidenciando el inicio de la formación de la película. El mecanismo de crecimiento fue dirigido por las partículas subcoloidales en la solución de síntesis que llegaron a las superficies de los cristales, contribuyendo al crecimiento de la película. Se formó una película continua con un espesor de 100 nm después de 12 h de tratamiento hidrotérmico que contenía orificios. Estos desaparecieron después de 24 h de este mismo tratamiento, habiendo alcanzado un espesor de película de 200 nm, y se formaron límites de grano de 2 nm. Además, se encontraron defectos mesoporosos que aparecieron debido al crecimiento de la película a partir de partículas subcoloidales presentes en la solución de síntesis. La tasa de crecimiento de la película de MFI se calculó en 0,007 (μm/h) y se comparó con el crecimiento de cristales dentro de la solución de síntesis.
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