原位氣相樣品桿中國用戶 2023 科研成果精選

在期盼著 2024 年到來之際，我們不禁回首過去一年，2023 年的科研探索與成就令人難忘。

為了更好地邁向未來，我們精心挑選了 2023 年（截止于 12 月 10 日）使用原位氣相樣品桿在納米技術領域取得的科研成果文獻。這些文獻來自中科院金屬所，浙江大學，華東理工大學，為我們開辟了更廣闊的研究視野，揭示了創新領域的新篇章！

文獻 1

作者：中國科學院金屬研究所 張莉莉等

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

期刊：Advanced Science: 2304905.

摘要：通過引入局部原子結構變化所獲得的單壁碳納米管(SWCNT)并不是對稱生長的，這往往不可避免，且會對手性控制和性能定制產生深遠影響。然而，SWCNT 生長過程中的對稱性破壞機制仍然未知，其原子尺度的起源也無從得知。該工作中，ETEM 用于實時捕捉鉑納米顆粒催化生長的 SWCNT 的對稱性破壞過程，證明了 SWCNT 側面形成的拓撲缺陷可以緩沖應力釋放，并從本質上破壞了軸對稱生長。原子級細節揭示了納米管-催化劑界面的重要性以及界面周圍固態鉑催化劑的原子重排如何影響最終的管狀結構。理論模擬證實，負責捕獲碳二聚體并為碳摻入和不對稱生長提供驅動力的活性位點是低配位的臺階邊緣。

所使用的系統 --Climate 氣相加熱桿：使用 DENS Climate 原位氣相加熱樣品桿，研究團隊可以在透射電鏡中向樣品區通入一定壓強的乙醇蒸汽，作為單壁碳納米管生長時的碳來源，從而研究其生長機制。

文獻 2

作者：浙江大學 wangyong 等

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

期刊：Nano Letters 23(16): 7260-7266.

摘要：了解各種金屬納米顆粒在常壓下的氧化機制，對于發揮它們在諸多領域中的價值是非常重要的。借助常壓 TEM 技術，該團隊研究了大氣壓下不同溫度時鎳納米顆粒的動態氧化過程，揭示了一種溫度依賴的氧化行為。溫度較低(600℃)時，鎳納米顆粒的氧化遵循柯肯達爾效應，伴隨著氧化物殼層的生成；溫度較高(800℃)時，氧化開始于金屬表面的一個單晶成核，然會沿著金屬-氧化物界面逐步推進，直至全部氧化，期間并沒有空洞生成。通過實驗和 DFT 計算，團隊提出了基于鎳納米顆粒的溫度依賴的氧化機制，該機制歸因于不同溫度下氣體吸附和擴散速率的差異。

所使用的系統- Climate 氣相加熱桿：使用 DENS Climate 原位氣相加熱樣品桿，研究團隊可以在透射電鏡中向樣品區通入大氣壓強的氧化氣氛，研究不同溫度時鎳納米顆粒的動態氧化過程，并揭示其氧化機制。

文獻 3

作者：華東理工大學 戴升等

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

期刊：Nature Communications 14, 6256 (2023).

摘要：消除煙塵對于減少污染排放、實現循環經濟至關重要。煙塵是目前工業界的一大挑戰。當前有效的消除煙塵的方法就是高溫爐氧化法。該工作中，先在高溫下通過非催化部分氧化法制備了不同性質的煙塵。接著，又使用原位 TEM 研究了煙塵納米顆粒的實時氧化過程。這些工業煙塵呈現出不同的氧化模型。隨后，該團隊提出了對應不同氧化模型的數學表達式。相對于內部氧化模型(IOM)的部分成熟煙塵和收縮核模型(SCM)的成熟煙塵，SCM 的早期煙塵具有更快的反應速率。團隊同時也研究了一種少見的核殼分離模型(CSM)。最后，表征了不同氧化模型的煙塵納米結構，并通過拉曼結果和晶格邊緣分析建立了宏觀性質和納米結構的關系。這項工作對于預測煙塵的氧化行為有積極意義。

所使用的系統- Climate 氣相加熱桿：使用 DENS Climate 原位氣相加熱樣品桿，研究團隊可以在透射電鏡中向樣品區通入氣氛并同時加熱，從而原位研究煙塵納米顆粒的在高溫下的氧化過程。