原位电镜技术洞悉反应扩散调控下银颗粒动态结晶过程

近日,中国科学院过程工程研究所采用原位扫描电镜技术观察银颗粒结晶过程,揭示了动态浓度场对材料结构生长过程的调控规律,建立了材料表界面介科学研究的方法,为材料结构定向合成提供了理论指导,相关研究工作发表在Research (DOI:10.34133/2020/4370817)。 材料结构具有多样性和复杂性,针对特定功能的材料结构定向合成和规模化制备是一个挑战性问题。受反应和传递过程影响,在材料生长界面前端存在着动态微环境(界面浓度场或温度场等),动态微环境与材料生长界面的实时影响和交互调控是传统结晶理论预测的盲区。 过程工程所研究员韩永生团队长期开展材料表界面介科学研究,提出了表界面浓度场是材料结构生长过程的关键控制机制,通过反应速率和传质速率调控界面浓度场,合成了不同形貌的纳米颗粒,验证了界面浓度场对材料结构的调控作用,发展了基于反应-传质调控的材料结构定向合成方法。 在此基础上,研究团队采用原位电镜研究了动态浓度场对......阅读全文

国家基础研究密切关注介尺度

  近日,科技部基础司组织有关专家就新兴交叉科学前沿召开研讨会。中科院副院长、党组成员李静海作了《从多尺度模型到介尺度科学》的主题报告。“973”计划顾问组专家徐冠华、林泉、朱道本、于渌以及来自高校和科研院所的近30位院士专家参加了本次研讨会。  会上,专家们不仅探讨了介尺度科学的概念、科学问题及相

原位电镜液相反应

液相反应原位电镜可以在纳米尺度下观察液体中的化学反应,得到了巨大发展。原位电镜已经在材料合成、生命科学和能源材料领域得到了运用。(1)高能电子束对液相原位电镜的影响原位电镜在观察液相反应时,高能电子束的散射作用比气相反应中更明显,研究者们为减少其散射,提高分辨率做了大量工作。此外,电子束穿过液体池时

原位电镜确认立方冰

自然界中常见的降雪大多都是水分子在灰尘矿物质等表面的凝聚生长,是最普遍的晶体生长现象,相应气固、液固相变物理/化学过程对应的物理机制被视为经典相变理论的原型模板。但这一自然条件下常见的宏观相变的微观机理受制于显微技术的发展一直面对着众多争议,其中一个受到气象学、晶体学、以及生物学等多个领域广泛关注但

原位电镜气相反应

气相反应气相反应因其在多领域的应用引起人们的广泛关注。很多化学反应是在催化剂辅助下,气相条件下发生的。对于纳米材料和生物分子,在实验条件下原位观察可以得到更多重要的信息。因此,原子尺度下原位研究气相反应,特别是气固界面的反应,可以帮助研究者们进一步理解材料的合成,性能及用途。文章总结了原位电镜在气相

原位电镜确认立方冰

 水是宇宙中含量仅次于氢气的物质,而冰是宇宙中最常见的固体。它们是恒星形成的基础,也是生命之源。人们对冰的观察可以追溯到公元前。在西汉,诗人韩婴发现“凡草木花多五出,雪花独六出”;科技革命先驱开普勒曾发出疑问“为什么飘落的雪花总是六角片状?”。现在我们知道,这是因为在自然界中冰是一种属于六角密堆结构

电镜原位杂交技术实验

            实验方法原理 从理论上讲,前包埋原位杂交技术的敏感性高于后包埋原位杂交技术,因为前者可观察到来自整个切片厚度的信号。但是,探针并不一定能穿透整个切片厚度,特别是用较长的探针。为了增加穿透性,经常应用冻融法或者蛋白酶和去污剂处理,而这样做会导致

电镜原位杂交技术实验

实验方法原理 从理论上讲,前包埋原位杂交技术的敏感性高于后包埋原位杂交技术,因为前者可观察到来自整个切片厚度的信号。但是,探针并不一定能穿透整个切片厚度,特别是用较长的探针。为了增加穿透性,经常应用冻融法或者蛋白酶和去污剂处理,而这样做会导致一些胞内成分如核糖体的丢失,严重时会造成超微结构的形态改变

电镜原位杂交技术实验

电镜原位杂交实验可以用于:(1)研究特定核苷酸序列的亚细胞定位;(2)许多研究者已经从光学显微观察扩展到对超微结构的观察。(3)特别是利用地高辛或生物素作为报告分子的非放射性探针,不必像放射性探针那样需要长时间暴露,因此整个过程可以在 24 h 内完成。实验方法原理从理论上讲,前包埋原位杂交技术的敏

原位电镜技术洞悉反应扩散调控下银颗粒动态结晶过程

  近日,中国科学院过程工程研究所采用原位扫描电镜技术观察银颗粒结晶过程,揭示了动态浓度场对材料结构生长过程的调控规律,建立了材料表界面介科学研究的方法,为材料结构定向合成提供了理论指导,相关研究工作发表在Research (DOI:10.34133/2020/4370817)。  材料结构具有多样

原位电镜在不同领域的应用

气相和液相化学反应在材料科学和工程中涉及到各种领域的研究,如材料传感器、能源的存储与转化、化学催化等。环境投射电子显微镜(ETEM)因其超高的空间分辨率为原位观察气相、液相化学反应提供了一种重要的方法。研究者们利用原位投射电子显微镜(in situ TEM)进一步理解化学反应的机理和纳米材料的转变过

原位电镜面临的问题与挑战

面临的问题与挑战(1)高分辨率原位电镜观察纳米材料时的,液体池及其夹层材料对电子束的散射作用会严重影响成像的分辨率。因此研究人员为提高分辨率做了大量工作,提出了一些解决办法。一是控制液体池厚度,控制气泡的大小;二是改变夹层材料以减小散射作用,如使用石墨烯,氧化石墨烯,氮化硼等。(2)成像速率为了减小

原位电镜在能源材料领域的应用

原位电镜在能源材料领域的应用在发展储能材料中,观察化学反应的细节对于优化和设计材料的合成是至关重要的。研究者们可以利用原位电镜观察锂离子电池的稳定性,在通电过程中,观察到了电极材料的局部缺陷。对于燃料电池,研究者们利用原位电镜观察燃料电池运行过程中,催化剂的变化过程,提出了三类的降解机理:一、碳腐蚀

燃料电池介微观尺度有序结构膜电极研究获进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所直接醇类燃料电池研究组(DNL0305组)孙公权研究团队在质子交换膜燃料电池有序纳米结构电极研究方面取得新进展:首次模拟酶催化剂的微观结构,在纳米尺度构建了具有高效稳定三相反应界面的燃料电池氧还原电极,质子交换膜燃料电池质量活性超过美国能源部2015年指标,电极

原位电镜在生命科学领域的应用

原位电镜在生命科学领域的应用研究者们通过重金属纳米颗粒标记生物样品,如蛋白、细胞等,利用原位电镜观察其在液体中的行为,而且也可以用半导体纳米粒子代替重金属颗粒,如量子点。通过类似的方法,研究者还原位观察到液体相中蛋白质为模版生成氧化铁的成核过程。

原位液体透射电镜技术的应用

利用In-situ Liquid cell TEM可以观察纳米颗粒成核和生长的过程,用实验证明一直存在争议的问题,例如纳米颗粒液相生长过程中主导机制是单体附加,还是颗粒融合。图 6. Video images showing simple growth by means of monomer add

亚纳米尺度下原位研究分子吸附扩散机制获进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/6/480031.shtm 近日,中科院精密测量院郑安民研究团队和清华大学陈晓、张晨曦、魏飞研究团队合作在亚纳米尺度下原位研究分子吸附扩散机制方面取得重要进展。采用分子筛皮米电镜原位成像策略并结合从头算分子

科学家发现介观尺度下微粒的自发轨道化行为

近日,暨南大学物理与光电工程学院纳米光子学研究院教授辛洪宝和李宝军团队与哈佛大学教授Luke. P. Lee合作,研究发现了介观尺度下微粒的轨道化行为。相关成果发表于《纳米快报》(Nano Letters)。介观尺度下微粒的自发轨道化行为示意图。研究团队 供图物体的自发轨道化运行现象广泛存在于极小的

扫描电镜中的原位拉伸台应用实例

扫描电镜中拉伸台是常见的原位材料力学性能分析选配件,主要用于形变或断裂微区分析,可以实时观察到裂纹开裂过程,对于材料断裂机理研究非常有帮助。可以实时控制样品在拉伸过程中的应变量(ε)、拉伸力(T)、应变速度(έ)、疲劳试验循环次数(N)等。例如,用如下的实验就可以解释皮革在拉伸过程中纤维对于断裂强度

扫描电镜中的原位拉伸台应用实例

扫描电镜中拉伸台是常见的原位材料力学性能分析选配件,主要用于形变或断裂微区分析,可以实时观察到裂纹开裂过程,对于材料断裂机理研究非常有帮助。可以实时控制样品在拉伸过程中的应变量(ε)、拉伸力(T)、应变速度(έ)、疲劳试验循环次数(N)等。例如,用如下的实验就可以解释皮革在拉伸过程中纤维对于断裂强度

常用电镜原位杂交技术的基本程序

原位杂交技术自创立以来,为基因的定位和表达、基因进化、发育生物学、肿瘤学、微生物学、病理学、医学遗传学和遗传分析等领域研究提供了极其宝贵的资料,发挥了其他技术难以取代的作用。但不论是使用放射性核素探针,还是非放射性探针,大部分研究工作都还限于光镜水平。为了对检测的靶核酸进行更精确的亚细胞定位,以及能

扫描电镜中的原位拉伸台应用实例

扫描电镜中拉伸台是常见的原位材料力学性能分析选配件,主要用于形变或断裂微区分析,可以实时观察到裂纹开裂过程,对于材料断裂机理研究非常有帮助。可以实时控制样品在拉伸过程中的应变量(ε)、拉伸力(T)、应变速度(έ)、疲劳试验循环次数(N)等。例如,用如下的实验就可以解释皮革在拉伸过程中纤维对于断裂强度

原位液体透射电镜技术发展史

原位液体透射电镜技术发展史In-situ Liquid cell TEM的雏形可以追溯到1934年,比利时布鲁塞尔自由大学的Morton,利用两片铝箔包裹样品的方法首次尝试活体生物样品的透射电子显微学研究,但是由于铝片及液体层较厚,其分辨率仅能达到微米量级。近年来得益于微纳加工技术以及微流控技术的进

可视化原位透射电镜技术-见证纳米颗粒舞动之美

:随着对纳米尺度的理解,中国研究者团队研发了一种可视化的基于原位透射电镜技术,该技术直接将原子尺度的结构和物化性能联系起来,可提供新颖而强大的功能。在纳米世界里的生活是很快的,就致力于纳米尺度的基本机制研究而言,其发展更加迅速,这个世界,便是尺寸只有十亿分之一米的原子和离子之类的颗粒的舞蹈。随着对纳

化工专家研讨多相反应过程中的介尺度机制及调控

  近日,国家自然科学基金委员会化学科学部(以下简称基金委化学部)在四川成都召开了“多相反应过程中的介尺度机制及调控”重大研究计划年度学术交流研讨会。项目指导专家李静海、袁权、胡英、何鸣元、陈建峰、谢在库及基金委管理组成员等出席会议。近100名来自全国各高校和科研院所的重点及培育项目负责人作项目进展

可视化原位透射电镜技术-见证纳米颗粒舞动之美

在纳米世界里的生活是很快的,就致力于纳米尺度的基本机制研究而言,其发展更加迅速,这个世界,便是尺寸只有十亿分之一米的原子和离子之类的颗粒的舞蹈。随着对纳米尺度的理解,中国研究者团队研发了一种可视化的基于原位透射电镜技术,该技术可以提供新颖而强大的功能,它能够直接将原子尺度的结构和物化性能联系起来。在

新疆理化所在原子尺度揭示固液相变机制

  中国科学院新疆理化技术研究所环境科学与技术研究室的科研人员在固液可逆相变原子机制研究中取得进展。相关成果以In situ study on atomic mechanism of melting and freezing of single bismuth nanoparticles 为题发表在

原位透射电镜最新技术液体化学新前沿

仅仅几十年前,在TEM(透射电子显微镜)中进行液体成像被认为是不可能的事情。如今,研究人员正在使用原位液体系统,例如Poseidon Select,在真实潮湿的环境中进行一些前所未有的实验。此外,随着技术能力的提高,更好性能的实现,以及更友好用户界面的出现,原位工具正越来越容易被所有学科的研究人员使

德祥电镜原位观察――美国Protochips中国推广之旅

  德祥公司成为美国Protochips公司中国的独家授权代理商后,德祥公司与Protochips公司在中国进行产品的推广活动。5月15日至24日,先后在北京、上海及香港三地进行实验演示及客户回访,此活动得到强烈反响。   Protochips旗下共包括:Aduro™,Poseidon™,

扫描电镜原位光电力一体化系统

原位扫描电镜光电力一体化系统集成了扫描探针控制单元,可在三维空间内对电学探针与光纤探针进行亚纳米级别精度的操纵与定位。通过电学探针施加电场,通过光纤施加光场,对单个纳米结构进行操控并进行电学性质、光电性质的测量。并可在物性测量的同时,动态、高分辨地对样品的晶体结构、化学组分、元素价态进行综合表征,极

层状结构二硫化锡锂化反应的原位电镜观察

锂离子电池广泛应用于从个人电子产品到电动汽车等诸多储能领域。锂离子电池电极材料中最重要的一类是层状氧化物材料。在这种材料中,锂离子和金属离子嵌于氧化物结构中,锂离子在一定驱动力下可以嵌入和脱出结构。但实际情况下,锂离子的可循环脱出/嵌入量不超过特定阈值(对于LiCoO2,大约50%的Li能抽出)。与