Исследование: с помощью метода in situ‑электронной микроскопии раскрыты динамические процессы кристаллизации зерён серебра под воздействием реакционно‑диффузионной регуляции.
Дата публикации:
2020-03-19
Ввиду недостаточного понимания механизмов формирования структуры материалов и ограниченных возможностей управления нанокристаллизацией, направленный синтез материалов остаётся долгосрочной и сложной задачей. Появление методов in situ‑электронной микроскопии в жидкой среде, по‑видимому, открывает новый подход к решению этой проблемы.
Ввиду недостаточного понимания механизмов формирования структуры материалов и ограниченных возможностей управления нанокристаллизацией, направленный синтез материалов остаётся долгосрочной и сложной задачей. Появление методов in situ‑электронной микроскопии в жидкой среде, по‑видимому, открывает новый подход к решению этой проблемы.
Команда исследователя Хань Юншэна из Института процессов Китайской академии наук умело воспользовалась разработанным компанией ZepTools Пико Фемто В рамках серии экспериментов с использованием оригинальной установки для in situ‑СЭМ‑анализа жидкой электрохимической пробы был проведён реальный временной мониторинг процесса кристаллизации серебра, в ходе которого была обнаружена обратимая природа этого явления. Для раскрытия механизма данной обратимой кристаллизации команда Хань Юншэна рассчитала концентрацию свободных радикалов, образующихся под воздействием электронного пучка. Результаты показали, что вследствие диффузии и реакций свободные радикалы в жидком резервуаре подвержены пространственно‑временным колебаниям. Регулирование распределения свободных радикалов за счёт величины дозы электронного излучения приводило к формированию различных структур серебра, что подтвердило ключевую роль локальных полей концентрации в эволюции микроструктуры материала. Полученные результаты опубликованы в авторитетном международном журнале «Research» под названием «In Situ Investigation of Dynamic Silver Crystallization Driven by Chemical Reaction and Diffusion».
Ссылка на оригинал: https://doi.org/10.34133/2020/4370817
Рис. 1. Создание экспериментальной установки в условиях in situ. (Research, т. 2020, № 4370817)
В эксперименте использовался ин‑ситу жидкостный чип размером 15×15 мм; чип состоит из двух слоёв — верхнего и нижнего, глубина резервуара для жидкости составляет 100 мкм. На верхнем слое имеется наблюдательное окно в виде аморфной кремниевой нитридной плёнки размером 0,25×0,25 мм. С помощью микропипетки раствор нитрата серебра по каплям вводится в герметичный резервуар; весь жидкий резервуар устанавливается на платформу компании ZepTools. Пико Фемто В серии ® встроенный в сканирующий электронный микроскоп (SEM) образцовый стол для жидкостной электрохимии с функцией in situ.
Рис. 2. Визуализация в реальном времени процесса обратимого кристаллизации серебра в жидкой среде. (Research, т. 2020, № 4370817)
Рис. 3 Используемое в эксперименте Пико Фемто ®‑серия образцовых столов для in situ‑СЭМ‑анализа жидких электролитов
Рис. 4 Пико Фемто ®‑серия образцовых стержней для in situ‑ТЭМ‑экспериментов в жидкой электрохимической среде
Связанные новости
Свяжитесь с нами
Телефон:15756003283
Электронная почта:support@zeptools.com
Адрес: провинция Аньхой, город Тунлинь, Электронный парк предпринимательства «Дунши», д. 15