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张泽院士团队金传洪教授小组与张辉副教授合作在贵金属纳米晶的合成机理研究方向取得系列新进展

编辑:admin 日期:2014-06-17 11:11 访问次数:44552

        电镜中心张泽院士团队金传洪小组和硅材料国家重点实验室张辉副教授紧密合作,在发展和利用原位液体电镜表征贵金属纳米晶的生长、腐蚀机制等方面的研究取得一系列重要进展。
       Liquid cell电镜表征技术是一个新兴技术,近年来发展迅速,由于其具有的高空间分辨率等优点,在液相环境中纳米晶的合成机制、电化学过程研究以及生物样品结构表征等领域发展迅猛。在电镜中心的平台支持下,我们首先提出一种新的实验方法,通过调控高能电子束辐照条件(剂量和束斑等),实现了溶液中气泡的引入和尺寸调控,有效降低了液层厚度,大幅提升了电镜成像的空间分辨率和衬度,该方法对于液相电镜表征具有重要实用意义,相关工作发表在Chem. Comm. (49, 10944, 2013)上;基于这种新方法,他们最近成功实现了金属钯的二维枝晶动态生长过程的原位电镜观察和微观生长机理研究,相关工作已被Chem. Comm接收(DOI: 10.1039/c4cc03500c, 2014)。此外他们还首次成功地将该方法应用到纳米晶生长的逆过程-溶解(化学刻蚀)研究当中,利用组内开发的薄水层技术,“看”到了钯纳米颗粒的整个化学刻蚀过程,并对它的刻蚀机理和动力学做了定量描述。该工作很好的展示了liquid cell电镜技术在纳米领域的应用,为利用该技术揭示纳米材料的生长,形貌调控起到了积极的推进作用,相关工作以“In situ Study of Oxidative Etching of Palladium Nanocrystals by Liquid Cell Electron Microscopy”为题,在线发表在Nano Letters上,上述主要实验工作由硕士生蒋莹莹和祝国民完成。

钯纳米颗粒原位刻蚀以及动力学分析
        此外,两个小组还通过合作,利用常规球差校正扫描透射电镜和相关能谱技术,系统表征了几类重要的二元贵金属纳米晶(PtCu凹面纳米立方体和RhPd纳米枝晶)的微观结构和化学成分,确定其生长机理和高催化活性的微观机制,相关成果分别发表在Chem. Comm. (50, 560, 2014) 和Nanoscale (6, 7012, 2014),上述主要实验工作由博士生齐悦和卞婷完成。
        在材料系、电镜中心和硅材料国家重点实验室的平台支持下,两个小组精诚合作,优势互补,希望未来能够在金属纳米晶的合成及形貌、性能调控这个研究方向上取得更多的研究成果。
        上述工作得到了科技部、基金委、教育部创新团体、唐仲英传感材料中心、中央高校专项基本业务费和硅材料国家重点实验室资助经费资助。

 

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