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催化活性位的原位电镜表征
2017-06-13 10:00  

材料的样品在常规透射电镜中所处的环境是真空和室温,但许多重要材料(例如某些工业催化剂)的服役环境是常压气体环境或者高温环境等。因此,常规透射电镜所表征得到的材料结构往往与服役中的材料结构有差异,并且无法实时观测材料结构在服役期间的演变,这使得无法精确分析材料的结构和服役性能之间的关系。

 

 

针对此问题,可以使用原位透射电镜样品杆。例如上图所示为一个高温气相/电化学液相原位透射电镜样品杆的端部设计。它可以在透射电镜中为样品提供气压达一个标准大气压的气相环境、并同时把样品加热至1300ºC的高温、以进行高温气相催化实验,也可以提供电解质液相环境、并用其具备的四个电极进行电化学实验——包括电化学催化实验。这种气相和液相环境被封闭在氮化硅薄膜内、以避免污染透射电镜中的真空环境,而这氮化硅薄膜很薄、可以使电子束透过,因此允许透射电镜实时观察催化剂的活性位在催化过程中的演变。

本方向计划利用上述样品杆,结合前两个研究方向,充分表征催化活性位在服役期间的特征结构及其演变,为探索真实的结构-服役性能关系提供科学证据。

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