原位气相样品杆中国用户 2023 科研成果精选

在期盼着 2024 年到来之际，我们不禁回首过去一年，2023 年的科研探索与成就令人难忘。

为了更好地迈向未来，我们精心挑选了 2023 年（截止于 12 月 10 日）使用原位气相样品杆在纳米技术领域取得的科研成果文献。这些文献来自中科院金属所，浙江大学，华东理工大学，为我们开辟了更广阔的研究视野，揭示了创新领域的新篇章！

文献 1

作者：中国科学院金属研究所 张莉莉等

题目：Breaking the Axis‐Symmetry of a Single‐Wall Carbon Nanotube During Its Growth.

期刊：Advanced Science: 2304905.

摘要：通过引入局部原子结构变化所获得的单壁碳纳米管(SWCNT)并不是对称生长的，这往往不可避免，且会对手性控制和性能定制产生深远影响。然而，SWCNT 生长过程中的对称性破坏机制仍然未知，其原子尺度的起源也无从得知。该工作中，ETEM 用于实时捕捉铂纳米颗粒催化生长的 SWCNT 的对称性破坏过程，证明了 SWCNT 侧面形成的拓扑缺陷可以缓冲应力释放，并从本质上破坏了轴对称生长。原子级细节揭示了纳米管-催化剂界面的重要性以及界面周围固态铂催化剂的原子重排如何影响最终的管状结构。理论模拟证实，负责捕获碳二聚体并为碳掺入和不对称生长提供驱动力的活性位点是低配位的台阶边缘。

所使用的系统 --Climate 气相加热杆：使用 DENS Climate 原位气相加热样品杆，研究团队可以在透射电镜中向样品区通入一定压强的乙醇蒸汽，作为单壁碳纳米管生长时的碳来源，从而研究其生长机制。

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文献 2

作者：浙江大学 wangyong 等

题目：Revealing Temperature-Dependent Oxidation Dynamics of Ni Nanoparticles via Ambient Pressure Transmission Electron Microscopy.

期刊：Nano Letters 23(16): 7260-7266.

摘要：了解各种金属纳米颗粒在常压下的氧化机制，对于发挥它们在诸多领域中的价值是非常重要的。借助常压 TEM 技术，该团队研究了大气压下不同温度时镍纳米颗粒的动态氧化过程，揭示了一种温度依赖的氧化行为。温度较低(600℃)时，镍纳米颗粒的氧化遵循柯肯达尔效应，伴随着氧化物壳层的生成；温度较高(800℃)时，氧化开始于金属表面的一个单晶成核，然会沿着金属-氧化物界面逐步推进，直至全部氧化，期间并没有空洞生成。通过实验和 DFT 计算，团队提出了基于镍纳米颗粒的温度依赖的氧化机制，该机制归因于不同温度下气体吸附和扩散速率的差异。

所使用的系统- Climate 气相加热杆：使用 DENS Climate 原位气相加热样品杆，研究团队可以在透射电镜中向样品区通入大气压强的氧化气氛，研究不同温度时镍纳米颗粒的动态氧化过程，并揭示其氧化机制。

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文献 3

作者：华东理工大学 戴升等

题目：Non-catalytic oxidation mechanism of industrial soot at high temperature.

期刊：Nature Communications 14, 6256 (2023).

摘要：消除烟尘对于减少污染排放、实现循环经济至关重要。烟尘是目前工业界的一大挑战。当前有效的消除烟尘的方法就是高温炉氧化法。该工作中，先在高温下通过非催化部分氧化法制备了不同性质的烟尘。接着，又使用原位 TEM 研究了烟尘纳米颗粒的实时氧化过程。这些工业烟尘呈现出不同的氧化模型。随后，该团队提出了对应不同氧化模型的数学表达式。相对于内部氧化模型(IOM)的部分成熟烟尘和收缩核模型(SCM)的成熟烟尘，SCM 的早期烟尘具有更快的反应速率。团队同时也研究了一种少见的核壳分离模型(CSM)。最后，表征了不同氧化模型的烟尘纳米结构，并通过拉曼结果和晶格边缘分析建立了宏观性质和纳米结构的关系。这项工作对于预测烟尘的氧化行为有积极意义。

所使用的系统- Climate 气相加热杆：使用 DENS Climate 原位气相加热样品杆，研究团队可以在透射电镜中向样品区通入气氛并同时加热，从而原位研究烟尘纳米颗粒的在高温下的氧化过程。