当我们展望2024年时,我们不禁回顾过去的一年,2024年的科研和成绩令人难忘。
为了更好地迈向未来,我们精心挑选了 2023 年(截至 12 月 10 日)使用原位气相样品架在纳米技术领域取得的科学成果。 这些文献来自中国科学院金属研究所、浙江大学、华东理工大学,为我们打开了更广阔的研究视野,揭开了创新领域的新篇章
编号 1
作者:张丽丽,中国科学院金属研究所,等
题目:打破单壁碳纳米管生长过程中的轴对称性
发表期刊: Advanced Science: 2304905
摘要:通过引入局部原子结构变化得到的单壁碳纳米管(SWCNT)不对称生长,这往往是不可避免的,并且对手控和性能定制有深远的影响。 然而,单壁碳纳米管生长过程中对称性破坏的机理尚不清楚,其原子尺度起源尚不清楚。 在这项工作中,ETEM用于实时捕获铂纳米颗粒催化的单壁碳纳米管的对称破坏过程,证明单壁碳纳米管侧面形成的拓扑缺陷可以缓冲应力释放并从根本上破坏轴对称生长。 原子级细节揭示了纳米管-催化剂界面的重要性,以及固态铂催化剂在界面周围的原子重排如何影响最终的管状结构。 理论模拟证实,负责捕获碳二聚体并为碳掺入和不对称生长提供驱动力的活性位点是低配位的阶梯边缘。
使用的系统 – 气候加热棒:利用样品棒的气候原位气相加热,研究团队能够通过将一定压力的乙醇蒸气作为碳**引入透射电镜中的样品区域来研究生长机理,作为单壁碳纳米管的生长。
编号 2
作者:王勇,浙江大学,等
题目:通过环境压力透射电子显微镜揭示Ni纳米颗粒的温度依赖性氧化动力学
期刊: Nano Letters 23(16): 7260-7266
摘要:了解各种金属纳米粒子在常压下的氧化机理对于在许多领域中最大限度地发挥其价值具有重要意义。 利用大气透射电镜技术,研究镍纳米颗粒在大气压下不同温度下的动态氧化过程,揭示了与温度相关的氧化行为。 在较低温度(600°C)下,镍纳米颗粒的氧化遵循Kirkendal效应,并伴有氧化物壳的形成在较高温度(800°C)下,氧化始于金属表面单晶的成核,并沿着金属-氧化物界面进行,直到完全氧化而不形成空隙。 通过实验和DFT计算,该团队提出了一种基于镍纳米颗粒的温度依赖性氧化机理,这归因于不同温度下气体吸附和扩散速率的差异。
使用系统 - 气候加热棒:研究团队利用样品棒的气候原位气相加热,在透射电镜的样品区域引入大气氧化气氛,研究镍纳米粒子在不同温度下的动态氧化过程,并揭示其氧化机理。
编号 3
作者:戴晟,华东理工大学,等
题目:工业烟尘在高温下的非催化氧化机理
期刊: Nature Communications 14, 6256 (2023).
原文链接: 摘要:消除烟尘对于减少污染排放和实现循环经济至关重要。 烟尘是当今工业面临的一个重大挑战。 目前,消除烟尘最有效的方法是高温炉氧化法。 本工作采用高温非催化部分氧化法制备了不同性质的烟灰。 其次,利用原位透射电镜研究了烟尘纳米颗粒的实时氧化过程。 这些工业烟尘表现出不同的氧化模型。 随后,该团队提出了与不同氧化模型相对应的数学表达式。 单片机早期烟灰的反应速率比内部氧化模型(IOM)的部分成熟烟灰和收缩核模型(SCM)的完全成熟烟灰反应速率更快。 该团队还研究了一种罕见的核壳分离模型(CSM)。 最后,对不同氧化模型的烟尘纳米结构进行了表征,并通过拉曼结果和晶格边缘分析建立了宏观性质与纳米结构的关系。 本工作对烟尘的氧化行为具有积极意义。
使用的系统 - 气候加热棒:利用样品架的气候原位加热,研究团队能够通过在透射电镜显微镜中将气氛引入样品区域并同时加热来研究烟尘纳米颗粒在高温下的氧化。