透射电镜在纳米材料表面科学中的应用浅析:以二氧化钛为例
发布时间：2021-10-16 04:29
随着透射电子显微镜（TEM）技术的发展,特别是近些年来球差校正技术及原位TEM技术的普及,TEM成为材料研究领域功能最为强大的研究手段之一。TEM能够提供多种外场环境作用下,材料结构、成分及价态的原位动态信息,并具有极高的空间（亚埃尺度）和时间分辨率（毫秒量级）。除了对材料体相进行了广泛深入的研究外,近年来原位TEM在材料表面科学研究中也开始崭露头角,显示出巨大的潜力。特别是原位TEM在确定材料表面结构、成分和价态,研究表面动态结构演变等方面取得了一系列重要进展。本文以原位TEM研究TiO2表面为例,主要介绍原位TEM在纳米材料表面科学研究中的最新应用,并讨论了机遇和挑战。
【文章来源】：电子显微学报. 2020,39(05)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
HAADF-STEM确定锐钛矿TiO2纳米晶不同表面原子结构[80]。
图1 HAADF-STEM确定锐钛矿TiO2纳米晶不同表面原子结构[80]。图3 HAADF-STEM及BF-STEM确定TiO2 (1×4)-(001)重构表面原子结构[90]。
图2 HAADF-STEM确定TiO2 纳米晶不同棱处原子结构[80]。纳米晶的一些棱、角处具有较低的配位数,通常被认为在反应中具有较高的活性。利用球差校正STEM还能够对纳米颗粒的棱、角处原子结构进行确定(图2)。通过HAADF-STEM研究发现,(100)-(301)与(301)-(101)棱角处的Ti原子处于5配位状态(Ti5c),而(101)-(102)、(102)-(103)和(103)-(001)棱角处的Ti原子均处于4配位状态(Ti4c)[80]。这些工作为研究二氧化钛的科研人员,特别是理论计算学者,提供了确切的原子结构,有助于更全面地理解TiO2的物理化学性质。
【参考文献】：
期刊论文
[1]二硫化锡纳米片的原位辐照与热稳定性研究[J]. 辛磊,李京仓,熊雨薇,文一峰,朱明芸,尹奎波,孙立涛. 电子显微学报. 2019(05)
[2]基于球差校正扫描透射电镜的快离子导体β-Ag2S中Ag占位表征[J]. 刘军,陈陆,王勇,张泽. 电子显微学报. 2019(03)
[3]Pd@Au核壳结构纳米颗粒在CO和O2中动态变化的原位电镜研究[J]. 吴哲敏,楼锦泽,欧阳,王勇,张泽. 电子显微学报. 2019(02)
[4]Subsurface reconstruction and saturation of surface bonds[J]. Linhan Liu,Yonghao Sun,Zhiying Cheng,Jing Zhu,Rong Yu. Science Bulletin. 2018(23)
[5]PtNi纳米颗粒在氧气中结构变化的原位电镜研究[J]. 盛丽萍,王勇,张泽. 电子显微学报. 2018(05)
[6]利用同轴电子全息对纳米线中电荷分布的原位定量表征[J]. 刘诗凯,施特,陈琼阳,翟阿敏,田鹤,丁泽军,李吉学,张泽. 电子显微学报. 2018(05)
[7]镁合金中位错的高分辨Z衬度成像研究[J]. 杨志卿,胡伟伟,叶恒强. 电子显微学报. 2018(05)
[8]纳米电催化剂的原位透射电镜表征[J]. 张星,曹安民,万立骏. 电子显微学报. 2018(05)
[9]原位液体环境透射电镜技术在纳米晶体结构研究中的应用[J]. 王文,徐涛,孙立涛. 电子显微学报. 2018(05)
[10]二氧化铈（100）表面的原子面反转（英文）[J]. 黄静露,余运波,朱静,于荣. Science China Materials. 2017(09)
本文编号：3439148
【文章来源】：电子显微学报. 2020,39(05)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
HAADF-STEM确定锐钛矿TiO2纳米晶不同表面原子结构[80]。
图1 HAADF-STEM确定锐钛矿TiO2纳米晶不同表面原子结构[80]。图3 HAADF-STEM及BF-STEM确定TiO2 (1×4)-(001)重构表面原子结构[90]。
图2 HAADF-STEM确定TiO2 纳米晶不同棱处原子结构[80]。纳米晶的一些棱、角处具有较低的配位数,通常被认为在反应中具有较高的活性。利用球差校正STEM还能够对纳米颗粒的棱、角处原子结构进行确定(图2)。通过HAADF-STEM研究发现,(100)-(301)与(301)-(101)棱角处的Ti原子处于5配位状态(Ti5c),而(101)-(102)、(102)-(103)和(103)-(001)棱角处的Ti原子均处于4配位状态(Ti4c)[80]。这些工作为研究二氧化钛的科研人员,特别是理论计算学者,提供了确切的原子结构,有助于更全面地理解TiO2的物理化学性质。
【参考文献】：
期刊论文
[1]二硫化锡纳米片的原位辐照与热稳定性研究[J]. 辛磊,李京仓,熊雨薇,文一峰,朱明芸,尹奎波,孙立涛. 电子显微学报. 2019(05)
[2]基于球差校正扫描透射电镜的快离子导体β-Ag2S中Ag占位表征[J]. 刘军,陈陆,王勇,张泽. 电子显微学报. 2019(03)
[3]Pd@Au核壳结构纳米颗粒在CO和O2中动态变化的原位电镜研究[J]. 吴哲敏,楼锦泽,欧阳,王勇,张泽. 电子显微学报. 2019(02)
[4]Subsurface reconstruction and saturation of surface bonds[J]. Linhan Liu,Yonghao Sun,Zhiying Cheng,Jing Zhu,Rong Yu. Science Bulletin. 2018(23)
[5]PtNi纳米颗粒在氧气中结构变化的原位电镜研究[J]. 盛丽萍,王勇,张泽. 电子显微学报. 2018(05)
[6]利用同轴电子全息对纳米线中电荷分布的原位定量表征[J]. 刘诗凯,施特,陈琼阳,翟阿敏,田鹤,丁泽军,李吉学,张泽. 电子显微学报. 2018(05)
[7]镁合金中位错的高分辨Z衬度成像研究[J]. 杨志卿,胡伟伟,叶恒强. 电子显微学报. 2018(05)
[8]纳米电催化剂的原位透射电镜表征[J]. 张星,曹安民,万立骏. 电子显微学报. 2018(05)
[9]原位液体环境透射电镜技术在纳米晶体结构研究中的应用[J]. 王文,徐涛,孙立涛. 电子显微学报. 2018(05)
[10]二氧化铈（100）表面的原子面反转（英文）[J]. 黄静露,余运波,朱静,于荣. Science China Materials. 2017(09)
本文编号：3439148
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3439148.html
