2010年6月19日
科学家们现在可以在纳秒内观察到比人类头发小3000倍的催化剂纳米颗粒的内部工作原理。欧洲杯猜球平台
这些发现为未来的工作指明了方向,在对世界能源安全至关重要的各种过程中,例如石油催化和下一代可充电电池催化剂基纳米材料的增长,可以极大地提高催化剂的效率。这项研究是由劳伦斯利弗莫尔国家实验室和加州大学戴维斯分校共同完成的。
利用劳伦斯利弗莫尔动态透射电子显微镜(DTEM)上的一种新的成像技术,研究人员在纳米催化剂的单次拍摄图像中获得了前所未有的空间和时间分辨率。
DTEM使用激光驱动的光电阴极产生短电子脉冲,能够记录15纳秒(十亿分之一秒)曝光时间的电子显微照片。该仪器最近增加了一个环形暗场(ADF)孔径,极大地提高了它对直径小至30纳米的纳米颗粒图像的时间分辨能力。欧洲杯猜球平台
加州大学戴维欧洲杯猜球平台斯分校的Dan Masiel说:“这个尺寸范围内的纳米粒子对能源和纳米技术研究人员感兴趣的各种催化过程至关重要。”他以前是LLNL的研究员,也是发表在《ChemPhysChem》杂志上的一篇论文的主要作者。“这些材料的时间分辨率成像将使我们能够前所未有地了解它们的行为欧洲杯足球竞彩动力学。”
以前,在没有ADF孔径的情欧洲杯猜球平台况下,由于信号有限和对比度低,小于50纳米的粒子在15纳秒曝光时无法分辨。但通过DTEM的ADF,几乎每一个50纳米的粒子和许多30纳米的粒子都清晰可见,因为时间分辨率和高对比度。
Masiel说:“这两幅图像之间的显著差异清楚地表明,当对特征尺寸接近DTEM分辨率极限的样本进行成像时,每年进行一次的暗场成像是有效的。”。
与亮场脉冲成像相比,新技术更容易识别重要特征。它大大提高了小颗粒的对比度,扩大了可以使用DTEM研究的催化剂系统的范围。欧洲杯猜球平台
DTEM可以记录比传统TEM高6个数量级的时间分辨率的图像,并可以提供重要的了解过程,如相变、化学反应和纳米线和纳米管生长。
资料来源:https://www.llnl.gov/