化学是对原子之间键形成(或解离)的研究。实际上,了解化学键形成的知识不仅是所有化学的基础,而且对材料科学等领域的知识。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球但是,传统化学基本上仅限于研究稳定化合物的研究。化学反应过程中原子之间动态组装的研究很少受到关注。然而,随着计算化学的最新进展,动态,短暂的结构变得重要。原子之间预测的动态键合的实验观察和表征,例如金属二聚体的形成,可以打开化学和材料科学领域的新研究前沿。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
但是,观察这种债券动态也需要开发一种新方法。这是因为常规表征技术仅提供时间平均的结构信息,因此不足以观察到键的形成。
在这种背景下,由东京理工学院(东京理工学院)的副教授塔卡·伊莫卡(Takane Imaoka)领导的日本研究人员现在提供了一种巧妙的解决方案。在他们发表的研究中自然通讯,团队结合了视频跟踪和一种称为的技术“环形黑场扫描透射电子显微镜”(ADF-STEM)对彼此相互作用的不同金属原子进行顺序成像。这使他们能够直接观察到由两个相似原子(同型金属二聚体),两个不同的原子(异质金属二聚体)和三个不同原子(异质金属三个三聚体)组装而产生的瞬态结构。
该团队首先使用一种称为的方法在石墨烯纳米板上沉积黄金原子(Ag),银(Ag)和铜(Cu)“弧质量沉积。”为了确保有足够的孤立单个原子可用,沉积仅限于大约0.05-0.015单层,并在石墨烯基板的平坦区域进行了高磁化观测。
“原子的元素鉴定可在运动原子的实时跟踪中获得,而ADF-STEM允许在电子剂量下观察原子。这有助于我们避免通常需要进行单原子分析所需的高电流密度,从而导致物质损坏,” Imaoka博士解释说。
此外,ADF-STEM成像表现出极高的原子歧视精度,从AU – AG的98.7%到Au – Cu对的99.9%。其他配对也显示出相似的歧视水平。此外,该团队还能够观察Au-ag-Cu,这是一款非常短的异质金属三聚机。
“尽管我们的快照与理论计算所预测的结构并不完全吻合,但观察到的结构中元素之间的平均键长与计算非常吻合,”Imaoka博士说。
这项研究的显着发现可能会导致纳米科学的快速发展,在这种情况下,金属簇和亚纳米颗粒的表征变得重要,并且在此过程中,为全新的物质领域敞开了大门。欧洲杯猜球平台欧洲杯线上买球