Applications of hollow nanomaterials in environmental remediation and monitoring: A review

Abstract

Hollow nanomaterials have attracted significant attention because of their high chemical and thermal stability, high specific surface area, high porosity, low density, and good biocompatibility. These state-of-the-art nanomaterials have been shown to efficiently adsorb heavy metals, and volatile hazardous substances, photodegrade persistent organic pollutants, and other compounds, and inactivate bacteria. Such properties have enabled the use of these materials for environmental remediation, such as in water/wastewater treatment, soil remediation, air purification, and substance monitoring, etc. Hollow nanomaterials showed higher photocatalytic activity than those without hollow structure owing to their high active surface area, reduced diffusion resistance, and improved accessibility. And, the Doping method could improve the photocatalytic performance of hollow nanomaterials further under visible light. Moreover, the synthetic mechanisms and methods of these materials are important because their size and morphology help to determine their precise properties. This article reviews the environmental applications and potential risks of these materials, in addition to their syntheses. Finally, an outlook into the development of these materials is provided.

Keywords

hollow nanomaterials / environmental remediation / nanotechnology / nanostructures / morphology

References

[1] Liu C. Controllable preparation of inorganic hollow nanospheres and their applications in environmental protection. Dissertation for the Doctor Degree. Zhenjiang: Jiangsu University, 2012 (in Chinese)

[2] Kaur R, Hasan A, Iqbal N, Alam S, Saini M K, Raza S K. Synthesis and surface engineering of magnetic nanoparticles for environmental cleanup and pesticide residue analysis: a review. Journal of Separation Science, 2014, 37(14): 1805–1825

[3] Zhang W X. Nanoscale iron particles for environmental remediation: an overview. Journal of Nanoparticle Research, 2003, 5(3−4): 323–332

[4] Buzea C, Pacheco I I, Robbie K. Nanomaterials and nanoparticles: sources and toxicity. Biointerphases, 2007, 2(4): MR17–MR71

[5] Aldinger F. Controlled porosity by an extreme Kirkendall effect. Acta Metallurgica, 1974, 22(7): 923–928

[6] Caruso R A, Antonietti M. Sol-gel nanocoating: an approach to the preparation of structured materials. Chemistry of Materials, 2001, 13(10): 3272–3282

[7] Zheng J, Wu B H, Jiang Z Y, Kuang Q, Fang X L, Xie Z X, Huang R B, Zheng L S. General and facile syntheses of metal silicate porous hollow nanostructures. Chemistry, an Asian Journal, 2010, 5(6): 1439–1444

[8] Liu R M, Yin J Z, Du W D, Gao F, Fan Y Z, Lu Q Y. Monodisperse CuO Hard and Hollow Nanospheres as Visible-Light Photocatalysts. European Journal of Inorganic Chemistry, 2013, 2013(8): 1358–1362

[9] Zhan S, Chen D, Jiao X, Song Y. Mesoporous TiO₂/SiO₂ composite nanofibers with selective photocatalytic properties. Chemical Communications, 2007, (20): 2043–2045

[10] Yu X Y, Yu L, Shen L F, Song X H, Chen H Y, Lou X W D. General formation of MS (M= Ni, Cu, Mn) box-in-box hollow structures with enhanced pseudocapacitive properties. Advanced Functional Materials, 2014, 24(47): 7440–7446

[11] Zhang F, Zhu D, Chen X, Xu X, Yang Z, Zou C, Yang K, Huang S M. A nickel hydroxide-coated 3D porous graphene hollow sphere framework as a high performance electrode material for supercapacitors. Physical Chemistry Chemical Physics, 2014, 16(9): 4186–4192

[12] Wang J, Yan Y, Hojamberdiev M, Ruan X, Cai A, Xu Y. A facile synthesis of luminescent YVO₄: Eu³⁺ hollow microspheres in virtue of template function of the SDS–PEG soft clusters. Solid State Sciences, 2012, 14(8): 1018–1022

[13] Shah S N, Shah S S, Ito E, Heddle J G. Template-free, hollow and porous platinum nanotubes derived from tobamovirus and their three-dimensional structure at the nanoscale. RSC Advances, 2014, 4(74): 39305–39311

[14] Colder A, Huisken F, Trave E, Ledoux G, Guillois O, Reynaud C, Hofmeister H, Pippel E. Strong visible photoluminescence from hollow silica nanoparticles. Nanotechnology, 2004, 15(3): L1–L4

[15] Kolmakov A. The effect of morphology and surface doping on sensitization of quasi-1D metal oxide nanowire gas sensors. Proc SPIE 2006, 6370: 63700X1−X8

[16] Wang J, Qiu T, Chen X, Lu Y L, Yang W S. Hierarchical hollow urchin-like NiCo₂O₄ nanomaterial as electrocatalyst for oxygen evolution reaction in alkaline medium. Journal of Power Sources, 2014, 268(5): 341–348

[17] Han J, Dai J, Guo R. Highly efficient adsorbents of poly (o-phenylenediamine) solid and hollow sub-microspheres towards lead ions: a comparative study. Journal of Colloid and Interface Science, 2011, 356(2): 749–756

[18] Sun W, Chen M, Zhou S, Wu L. Synthesis of hierarchically nanostructured TiO₂ spheres with tunable morphologies based on a novel amphiphilic polymer precursor and their use for heavy metal ion sequestration. Journal of Materials Chemistry. A, Materials for Energy and Sustainability, 2014, 2(34): 14004–14013

[19] Zhuang Y, Yang Y, Xiang G, Wang X. Magnesium silicate hollow nanostructures as highly efficient absorbents for toxic metal ions. Journal of Physical Chemistry C, 2009, 113(24): 10441–10445

[20] Cheng X L, Jiang J S, Hu M, Mao G Y, Liu Z W, Zeng Y, Zhang Q H. Liquid–liquid interface-assisted solvothermal synthesis of durian-like α-Fe₂O₃ hollow spheres constructed by nano-polyhedrons. CrystEngComm, 2012, 14(9): 3056–3062

[21] Wang X, Liu J, Xu W. One-step hydrothermal preparation of amino-functionalized carbon spheres at low temperature and their enhanced adsorption performance towards Cr (VI) for water purification. Colloids and Surfaces. A, Physicochemical and Engineering Aspects, 2012, 415: 288–294

[22] Yao T, Cui T, Wu J, Chen Q, Lu S, Sun K. Preparation of hierarchical porous polypyrrole nanoclusters and their application for removal of Cr (VI) ions in aqueous solution. Polymer Chemistry, 2011, 2(12): 2893–2899

[23] El-Toni A M, Habila M A, Ibrahim M A, Labis J P, ALOthman Z A. Simple and facile synthesis of amino functionalized hollow core–mesoporous shell silica spheres using anionic surfactant for Pb (II), Cd (II), and Zn (II) adsorption and recovery. Chemical Engineering Journal, 2014, 251: 441–451

[24] Rostamian R, Najafi M, Rafati A A. Synthesis and characterization of thiol-functionalized silica nano hollow sphere as a novel adsorbent for removal of poisonous heavy metal ions from water: kinetics, isotherms and error analysis. Chemical Engineering Journal, 2011, 171(3): 1004–1011

[25] Cheng K, Zhou Y M, Sun Z Y, Hu H B, Zhong H, Kong X K, Chen Q W. Synthesis of carbon-coated, porous and water-dispersive Fe₃O₄ nanocapsules and their excellent performance for heavy metal removal applications. Dalton Transactions (Cambridge, England), 2012, 41(19): 5854–5861

[26] Liu M, Wen T, Wu X, Chen C, Hu J, Li J, Wang X. Synthesis of porous Fe₃O₄ hollow microspheres/graphene oxide composite for Cr(VI) removal. Dalton Transactions (Cambridge, England), 2013, 42(41): 14710–14717

[27] Najafi M, Yousefi Y, Rafati A A. Synthesis, characterization and adsorption studies of several heavy metal ions on amino-functionalized silica nano hollow sphere and silica gel. Separation and Purification Technology, 2012, 85: 193–205

[28] Wang X, Cai W, Liu S, Wang G, Wu Z, Zhao H. ZnO hollow microspheres with exposed porous nanosheets surface: structurally enhanced adsorption towards heavy metal ions. Colloids and Surfaces. A, Physicochemical and Engineering Aspects, 2013, 422: 199–205

[29] Liu C, Yin H B, Shi L P, Wang A L, Wu Z A, Wu G, Jiang T, Shen Y T, Jiang Y S. Adsorbability characteristic of hollow SiO₂ nanospheres for heavy metal ions. Zhongguo Youse Jinshu Xuebao, 2013, 23(6): 1661–1665 (in Chinese)

[30] Wang P, Du M, Zhu H, Bao S, Yang T, Zou M. Structure regulation of silica nanotubes and their adsorption behaviors for heavy metal ions: pH effect, kinetics, isotherms and mechanism. Journal of Hazardous Materials, 2015, 286: 533–544

[31] Liu G, Deng Q, Wang H M, Kang S H, Yang Y, Ng D H L, Cai W P, Wang G. Z. Synthesis and characterization of nanostructured Fe₃O₄ micron-spheres and their application in removing toxic Cr ions from polluted water 2012, 18(42): 13418–13426

[32] Colón G, Hidalgo M C, Navío J A. Photocatalytic deactivation of commercial TiO₂ samples during simultaneous photoreduction of Cr(VI) and photooxidation of salicylic acid. Journal of Photochemistry and Photobiology A Chemistry, 2001, 138(1): 79–85

[33] Bhatkhande D S, Pangarkar V G, Beenackers A A C M. Photacatalytic degradation for environmental applicatons-a review. Journal of Chemical Technology and Biotechnology (Oxford, Oxfordshire), 2002, 77(1): 102–116

[34] Huang J Y, Liu G H, Zhang W H, Huang J, Lin T, Wang Y J. Progress on photocatalytic reduction of heavy metal ions in wastewater. Environmental Science & Technology, 2008, 31(12): 104–108(in Chinese)

[35] Li H Y, Wu T S, Cai B, Ma W G, Sun Y J, Gan S Y, Han D X, Niu L. Efficiently photocatalytic reduction of carcinogenic contaminant Cr(VI) upon robust AgCl:Ag hollow nanocrystals. Applied Catalysis B: Environmental, 2015, 164: 344–351

[36] Yang Y, Wang G, Deng Q, Wang H, Zhang Y, Ng D H, Zhao H. Enhanced photocatalytic activity of hierarchical structure TiO₂ hollow spheres with reactive (001) facets for the removal of toxic heavy metal Cr(VI). RSC Advances, 2014, 4(65): 34577–34583

[37] Tripathi P K, Gan L, Liu M, Ma X M, Zhao Y H, Zhu D Z, Xu Z J, Chen L W, Rao N N. One-pot assembly of silica@ two polymeric shells for synthesis of hollow carbon porous nanospheres: adsorption of bisphenol A. Materials Letters, 2014, 120: 108–110

[38] Ye L, Guan W, Lu C, Zhao H, Lu X. Fabrication of hollow ZnO hexahedral nanocrystals grown on Si (100) substrate by a facile route. Materials Letters, 2014, 118: 115–118

[39] Liu J, Zhang G K, Yu J C, Guo Y D. In situ synthesis of Zn₂GeO₄ hollow spheres and their enhanced photocatalytic activity for the degradation of antibiotic metronidazole. Dalton Transactions (Cambridge, England), 2013, 42(14): 5092–5099

[40] Kroto H W, Heath J R, O<?Pub Caret?>’Brien S C, Curl R F, Smalley R E. C₆₀: Buckminsterfullerene.. Nature, 1985, 318(6042): 162–163

[41] Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon. Nature, 1991, 354(6348): 56–58

[42] Ong Y T, Ahmad A L, Zein S H S, Tan S H. A review on carbon nanotubes in an environmental protection and green engineering perspective. Brazilian Journal of Chemical Engineering, 2010, 27(2): 227–242

[43] Su F, Lu C, Hu S. Adsorption of benzene, toluene, ethylbenzene and p-xylene by NaOCl-oxidized carbon nanotubes. Colloids and Surfaces. A, Physicochemical and Engineering Aspects, 2010, 353(1): 83–91

[44] Lu C, Chung Y L, Chang K F. Adsorption of trihalomethanes from water with carbon nanotubes. Water Research, 2005, 39(6): 1183–1189

[45] Chin C J M, Shih L C, Tsai H J, Liu T K. Adsorption of o-xylene and p-xylene from water by SWCNTs. Carbon, 2007, 45(6): 1254–1260

[46] Ji L L, Shao Y, Xu Z Y, Zheng S R, Zhu D Q. Adsorption of monoaromatic compounds and pharmaceutical antibiotics on carbon nanotubes activated by KOH etching. Environmental Science & Technology, 2010, 44(16): 6429–6436

[47] Lin D H, Xing B S. Adsorption of phenolic compounds by carbon nanotubes: role of aromaticity and substitution of hydroxyl groups. Environmental Science & Technology, 2008, 42(19): 7254–7259

[48] Liao Q, Sun J, Gao L. The adsorption of resorcinol from water using multi-walled carbon nanotubes. Colloids and Surfaces. A, Physicochemical and Engineering Aspects, 2008, 312(2−3): 160–165

[49] Yang K, Wu W, Jing Q, Zhu L. Aqueous adsorption of aniline, phenol, and their substitutes by multi-walled carbon nanotubes. Environmental Science & Technology, 2008, 42(21): 7931–7936

[50] Pan B, Lin D H, Mashayekhi H, Xing B S. Adsorption and hysteresis of bisphenol A and 17 alpha-ethinyl estradiol on carbon nanomaterials. Environmental Science & Technology, 2008, 42(15): 5480–5485

[51] Yang K, Zhu L, Xing B. Adsorption of polycyclic aromatic hydrocarbons by carbon nanomaterials. Environmental Science & Technology, 2006, 40(6): 1855–1861

[52] Coughlin R W, Ezra F S. Role of surface acidity in the adsorption of organic pollutants on the surface of carbon. Environmental Science & Technology, 1968, 2(4): 291–297

[53] Mattson J A, Mark H B Jr, Malbin M D, Weber W J Jr, Crittenden J C. Surface chemistry of active carbon: specific adsorption of phenols. Journal of Colloid and Interface Science, 1969, 31(1): 116–130

[54] Chen W, Duan L, Wang L, Zhu D. Adsorption of hydroxyl-and amino-substituted aromatics to carbon nanotubes. Environmental Science & Technology, 2008, 42(18): 6862–6868

[55] Pan B, Xing B. Adsorption mechanisms of organic chemicals on carbon nanotubes. Environmental Science & Technology, 2008, 42(24): 9005–9013

[56] Gotovac S, Honda H, Hattori Y, Takahashi K, Kanoh H, Kaneko K. Effect of nanoscale curvature of single-walled carbon nanotubes on adsorption of polycyclic aromatic hydrocarbons. Nano Letters, 2007, 7(3): 583–587

[57] Lin D, Xing B. Adsorption of phenolic compounds by carbon nanotubes: role of aromaticity and substitution of hydroxyl groups. Environmental Science & Technology, 2008, 42(19): 7254–7259

[58] Ghasemzadeh G, Momenpour M, Omidi F, Hosseini M R, Ahani M, Barzegari A. Applications of nanomaterials in water treatment and environmental remediation. Frontiers of Environmental Science and Engineering, 2014, 8(4): 1–12 

[59] Zhan S H, Chen D R, Jiao X L, Tao C H. Long TiO₂ hollow fibers with mesoporous walls: sol-gel combined electrospun fabrication and photocatalytic properties. Journal of Physical Chemistry B, 2006, 110(23): 11199–11204

[60] Joo J B, Dahl M, Li N, Zaera F, Yin Y. Tailored synthesis of mesoporous TiO₂ hollow nanostructures for catalytic applications. Energy & Environmental Science, 2013, 6(7): 2082–2092

[61] Bard A J. Photoelectrochemistry and heterogeneous photo-catalysis at semiconductors. Journal of Photochemistry, 1979, 10(1): 59–75

[62] Amalric L, Guillard C, Pichat P. Use of catalase and superoxide dismutase to assess the roles of hydrogen peroxide and superoxide in the TiO₂ or ZnO photocatalytic destruction of 1, 2-dimethoxybenzene in water. Research on Chemical Intermediates, 1994, 20(6): 579–594

[63] Schwarz P F, Turro N J, Bossmann S H, Braun A M, Wahab A M A A, Dürr H. A new method to determine the generation of hydroxyl radicals in illuminated TiO₂ suspensions. Journal of Physical Chemistry B, 1997, 101(36): 7127–7134

[64] Grela M A, Coronel M E J, Colussi A J. Quantitative spin-trapping studies of weakly illuminated titanium dioxide sols. Implications for the mechanism of photocatalysis. Journal of Physical Chemistry, 1996, 100(42): 16940–16946

[65] Fukahori S, Ichiura H, Kitaoka T, Tanaka H. Photocatalytic decomposition of bisphenol A in water using composite TiO₂-zeolite sheets prepared by a papermaking technique. Environmental Science & Technology, 2003, 37(5): 1048–1051

[66] Li X X, Fang S M, Ge L, Han C C, Qiu P, Liu W L. Synthesis of flower-like Ag/AgCl-Bi₂MoO₆ plasmonic photocatalysts with enhanced visible-light photocatalytic performance. Applied Catalysis B: Environmental, 2015, 176−177: 162–169

[67] Kanki T, Yoneda H, Sano N, Toyoda A, Nagai C. Photocatalytic reduction and deposition of metallic ions in aqueous phase. Chemical Engineering Journal, 2004, 97(1): 77–81

[68] Kyung H, Lee J, Choi W. Simultaneous and synergistic conversion of dyes and heavy metal ions in aqueous TiO₂ suspensions under visible-light illumination. Environmental Science & Technology, 2005, 39(7): 2376–2382

[69] Hsiao C Y, Lee C L, Ollis D F. Heterogeneous photocatalysis: degradation of diluted solutions of dichloromethane (CH₂Cl₂), chloroform (CHCl₃) and carbon tetrachloride (CCl₄) with illuminated TiO₂ photocatalyst. Journal of Catalysis, 1983, 82(2): 418–423

[70] Syoufian A, Satriya O H, Nakashima K. Photocatalytic activity of titania hollow spheres: photodecomposition of methylene blue as a target molecule. Catalysis Communications, 2007, 8(5): 755–759

[71] Wang S X, Yang X J, Wang Y P, Liu L X, Guo Y Y, Guo H. Morphology-controlled synthesis of Ti³⁺ self-doped yolk–shell structure titanium oxide with superior photocatalytic activity under visible light. Journal of Solid State Chemistry, 2014, 213(5): 98–103

[72] Ao Y, Xu J, Zhang S, Fu D. A one-pot method to prepare N-doped titania hollow spheres with high photocatalytic activity under visible light. Applied Surface Science, 2010, 256(9): 2754–2758

[73] Kim H R, Choi K Y, Shul Y G. Preparation of TiO₂/SiO₂ hollow spheres and their activity in methylene blue photodecomposition. Korean Journal of Chemical Engineering, 2007, 24(4): 596–599

[74] Jiang Y, Guo L, Zhang W, Dai F, Yan Y, Zhang F, Lv H. Preparation of zinc tetraaminophthalocyanine sensitized TiO₂ hollow nanospheres and their enhanced photocatalytic properties under visible light. Desalination and Water Treatment, 2013 (ahead-of-print): 1–8

[75] Daghrir R, Drogui P, Robert D. Modified TiO₂ for environmental photocatalytic applications: a review. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2013, 52(10): 3581–3599

[76] Zhang J, Wang S, Wang Y, Wang Y, Zhu B L, Xia H J, Guo X Z, Zhang S M, Huang W P, Wu S H. NO₂ sensing performance of SnO₂ hollow-sphere sensor. Sensors and Actuators. B, Chemical, 2009, 135(2): 610–617

[77] Ju D, Xu H, Qiu Z, Guo J, Zhang J, Cao B. Highly sensitive and selective triethylamine-sensing properties of nanosheets directly grown on ceramic tube by forming NiO/ZnO PN heterojunction. Sensors and Actuators. B, Chemical, 2014, 200: 288–296

[78] Liu J, Wang X, Peng Q, Li Y. Preparation and gas sensing properties of vanadium oxide nanobelts coated with semiconductor oxides. Sensors and Actuators. B, Chemical, 2006, 115(1): 481–487

[79] Lee J H. Gas sensors using hierarchical and hollow oxide nanostructures: overview. Sensors and Actuators. B, Chemical, 2009, 140(1): 319–336

[80] Wang H Z, Liang J B, Fan H, Xi B J, Zhang M F, Xiong S L, Zhu Y C, Qian Y T. Synthesis and gas sensitivities of SnO₂ nanorods and hollow microspheres. Journal of Solid State Chemistry, 2008, 181(1): 122–129

[81] Zhao Q R, Gao Y, Bai X, Wu C Z, Xie Y. Facile synthesis of SnO₂ hollow nanospheres and applications in gas sensors and electrocatalysts. European Journal of Inorganic Chemistry, 2006, 2006(8): 1643–1648

[82] Martinez C J, Hockey B, Montgomery C B, Semancik S. Porous tin oxide nanostructured microspheres for sensor applications. Langmuir, 2005, 21(17): 7937–7944

[83] Choi W S, Koo H Y, Zhongbin Z, Li Y, Kim D Y. Templated synthesis of porous capsules with a controllable surface morphology and their application as gas sensors. Advanced Functional Materials, 2007, 17(11): 1743–1749

[84] Herzog G, Beni V. Stripping voltammetry at micro-interface arrays: A review. Analytica Chimica Acta, 2013, 769: 10–21

[85] Xu R X, Yu X Y, Gao C, Jiang Y J, Han D D, Liu J H, Huang X J. Non-conductive nanomaterial enhanced electrochemical response in stripping voltammetry: the use of nanostructured magnesium silicate hollow spheres for heavy metal ions detection. Analytica Chimica Acta, 2013, 790: 31–38

[86] Cheng X, Li J, Li X, Zhang D H, Zhang H J, Zhang A Q, Huang H, Lian J S. A highly sensitive sensor based on hollow particles for the detection, adsorption and removal of Hg²⁺ ions. Journal of Materials Chemistry, 2012, 22(45): 24102–24108

[87] Harris H H, Pickering I J, George G N. The chemical form of mercury in fish. Science, 2003, 301(5637): 1203–1203

[88] Liu Y, Li Q, Zhang J T, Sun W Z, Gao S A, Shang J K. PdO loaded TiO₂ hollow sphere composite photocatalyst with a high photocatalytic disinfection efficiency on bacteria. Chemical Engineering Journal, 2014, 249: 63–71

[89] Liu S W, Huang G C, Yu J G, Ng T W, Yip H Y, Wong P K. Porous fluorinated SnO₂ hollow nanospheres: transformative selfassembly and photocatalytic inactivation of bacteria. ACS Applied Materials & Interfaces, 2014, 6(4): 2407–2414

[90] Qin F, Zhao H P, Li G F, Yang H, Li J, Wang R M, Liu Y L, Hu J C, Sun H Z, Chen R. Size-tunable fabrication of multifunctional Bi₂O₃ porous nanospheres for photocatalysis, bacteria inactivation and template-synthesis. Nanoscale, 2014, 6(10): 5402–5409

[91] Reddy A R N, Reddy Y N, Krishna D R, Himabindu V. Multi wall carbon nanotubes induce oxidative stress and cytotoxicity in human embryonic kidney (HEK293) cells. Toxicology, 2010, 272(1−3): 11–16

[92] Cheng C, Müllerb K H, Koziol K K K, Skepperb J N, Midgley P A, Welland M E, Porter A E. Toxicity and imaging of multi-walled carbon nanotubes in human macrophage cells. Biomaterials, 2009, 30(25): 4152–4160

[93] Kang X, Li C, Cheng Z, Ma P A, Hou Z, Lin J. Lanthanide-doped hollow nanomaterials as theranostic agents. Wiley Interdisciplinary Reviews. Nanomedicine and Nanobiotechnology, 2014, 6(1): 80–101

[94] Pei J, Chen G, Jia D, Yu Y, Sun J, Qiu Z, Yu Y. Construction of hollow tellurium hierarchical architecture via a trisodium citrate assisted self-sacrificed template eroding mechanism. RSC Advances, 2014, 4(68): 36257–36261

[95] Orsi S, Di Maio E, Iannace S, Netti P A. Hollow micro-and nano-particles by gas foaming. Nano Research, 2014, 7(7): 1018–1026

[96] Wu L, Qiao X, Cui S, Hong Z, Fan X. Synthesis of monolithic aerogel-like alumina via the accumulation of mesoporous hollow microspheres. Microporous and Mesoporous Materials, 2015, 202: 234–240

[97] Guo J, Zhang X, Zhang T, Zhou T, Zhang X, Quan Z. Self-template synthesis of magnetic cobalt nanotube based on Kirkendall effect. Materials Letters, 2015, 141: 288–290

[98] Huang T, Qi L M. Solution-phase synthesis of inorganic nanostructures by chemical transformation from reactive templates. Science China Chemistry, 2010, 53(2): 365–371

[99] Lopez-Haro M, Dubau L, Guétaz L, Bayle-Guillemaud P, Chatenet M, Andre J, Caque N, Rossinot E, Maillard F. Atomic-scale structure and composition of Pt₃Co/C nanocrystallites during real PEMFC operation: a STEM–EELS study. Applied Catalysis B: Environmental, 2014, 152−153: 300–308

[100] Erlebacher J, Margetis D. Mechanism of hollow nanoparticle formation due to shape fluctuations. Physical Review Letters, 2014, 112(15): 155505

Acknowledgements

This work was supported by the National Special Project for Science and Technology on Water Pollution Control and Management (No. 2013ZX07314-001).

RIGHTS & PERMISSIONS

2014 Higher Education Press and Springer-Verlag Berlin Heidelberg