伝送電子顕微鏡で液体内の単一のアダトムを追跡する
Nick Clark1,2, Daniel J Kelly1,2, Mingwei Zhou2,3
1Department of Materials, University of Manchester, Manchester, UK.
Nature
|July 27, 2022
まとめ
先進的なグラフェン液体細胞は,水溶液中の単一プラチナアダトムの原子解像度画像を可能にします. この突破により 液体の動態と場所の偏好が詳細に研究され,以前の解像度制限を超えました.
科学分野:
- 材料科学
- 表面科学
- ナノテクノロジー
背景:
- 表面上の単一の原子は様々な化学的,物理的なプロセスに不可欠です.
- 伝送電子顕微鏡 (TEM) は単一の原子を視覚化するための鍵ですが,液体イメージングは解像度の課題に直面しています.
- グラフェン液体細胞は液体内のTEMイメージングを改善し,ナノ粒子に対する原子解像度を可能にしました.
研究 の 目的:
- 水中環境における単一のアダトムの原子解像度インシット画像を実証する.
- 液体と真空におけるプラチナアダトムの動態と吸収部位の偏好を調査する.
- 先進的なTEM研究のための新しい二重グラフェン液体細胞を開発する.
主な方法:
- 中央のモリブデンジスルファイド単層と六角ボロンニトリドのスペーサーを備えた二重グラフェン液体セルを使用した.
- 水性塩溶液中のプラチナアダトムにインサイト伝送電子顕微鏡を用いた.
- 液体と真空の状態を比較するために 7万個以上のアダトムの吸収部位を分析した.
主要な成果:
- 水溶液中のプラチナアダトムのダイナミクスの原子解像度イメージングを達成した.
- 液体におけるアダトムの吸収部位の変化分布を真空と比較した.
- 液体相でのアダトムの拡散性が著しく高かった.
結論:
- 二重グラフェン液体細胞は 液体環境で前例のない単原子精度のイメージングを可能にします
- 液相アダトムの動態は真空とは異なり,場所の偏好が変化し,移動性が増加する.
- この技術は,単一の原子レベルでの化学過程を研究するための新しい道を開きます.
