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1000℃的高溫和原子分辨率下鎳基高溫合金的蒸發和重構2020/09/28
鎳基單晶高溫合金是一種被廣泛用于航空發動機的渦輪葉片的高溫材料。然而，對于他們的結構特征，過去對這種合金的認識大部分都是在電子顯微鏡中室溫條件下獲得。近期，我國學者通過球差校正透射電子顯微鏡成像技術和DENSsolutions品牌的Wildfire原位樣品環境控制系統，在1000℃的高溫下來研究鎳基高溫合金的微觀結構。這是*次在高溫環境和原子分辨率下，同時觀察到合金元素的蒸發和重構。這項研究聯合了中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室和北京航空材料研究院／先進高溫結構材料國家重點實驗室共
突破：Nature子刊／Pt-Pd-Au三元合金殼層ORR催化劑！2020/09/28
高效、穩定、低Pt載量氧還原催化劑是燃料電池用陰極材料的主要研究方向之一，其中占據有重要地位之一的是核殼結構Pt基納米材料。但是，超薄殼層的結構不穩定、內核組分浸出等問題常常會導致核殼結構材料穩定性難以滿足電池平穩運行的要求。有鑒于此，天津理工大學丁軼課題組、羅俊課題組與北京計算科學研究中心劉利民課題組合作在NatureEnergy發表論文，報道了一種高活性、高穩定性、低Pt載量的PtPdAu三元合金氧還原催化劑。圖1.新鮮NPG-Pd-Pt和經過10000、30000、100000圈循環后樣品
SMSI調控Ir/CeO2催化劑CO2催化加氫反應的選擇性2020/09/28
近年來，由化石能源使用引起的碳排放問題逐漸引起了社會的廣泛關注，這是因為大氣中過量的CO2會引起溫室效應、海洋酸化等一系列嚴重的環境問題，對生態系統造成不可逆的破壞。而通過催化加氫反應將CO2高選擇性的轉化為燃料或化學品，有望在解決環境問題的同時解決能源問題。CO2催化加氫是一個結構敏感反應，產物的選擇性與催化劑結構密切相關。此前的研究發現，改變金屬催化劑的粒徑，特別是使用原子級分散的金屬催化劑，可以有效地調變產物的選擇性。然而，催化劑化學狀態這一更加本質的因素對反應的影響卻鮮有研究。有鑒于此，
原位透射助力研究納米材料高溫下持續撓曲電效應2020/09/28
具有反轉極化特性的材料廣泛應用于存儲器件，傳感器，致動器和換能器中。電介質的極化可以由不同的誘導因素誘導產生，例如通過壓電機械應變誘導。與僅存在于非中心對稱晶體結構中的壓電效應不同，撓曲電效應存在于所有的晶體介電材料中。為了拓展介電材料的應用范圍，現在關于撓曲電效應的研究原來越多。從材料的角度來講，與壓電材料相比較，撓曲電材料有應用溫度區間廣、更加有利于環境變化等優勢。因此撓曲電材料在傳感、驅動方面呈現出的優良特性，使其在結構健康監測領域具有很大應用前景。而且在新型應變梯度傳感器、新型壓電復合材
TEM原位熱電一體桿實現對二級相變材料相界的原子尺度準確可重復調控2020/09/28
材料在宏觀尺度和納米尺度上表現出的行為差異很大。近年來對于二級相變材料在納米尺度上的相變行為的研究也越來越多。但在二級相變材料構成的納米單晶中，兩相能否熱力學穩定共存仍不清楚，而這種現象根據朗道理論嚴格來說不可能出現于塊體材料中。同時，目前也不清楚能否在二級相變材料中實現原子尺度的操控。而這兩點對于理解納米材料中的相變行為及潛在的納米器件應用上都有著至關重要的作用。近日，浙江大學材料學院張澤院士和*教授（共同通訊作者）與中科院上海硅酸鹽所陳立東、史迅研究員團隊，美國倫斯勒理工學院張繩百教授，澳大
在變化的氣態反應環境中直接測量原子尺度的三維形態變化！2020/09/28
大量研究表明，金屬納米粒子的催化活性與其三維結構和原子表面結構具有很大的相關性。對納米催化劑的性能進行合理優化設計在很大程度上取決于先進的定量3D表征技術的可用性。電子斷層掃描目前能夠在原子分辨率下對納米結構的結構和組成進行3D分析，但是所有這些測量大多是在室溫和超高真空中進行的，這些條件與實際應用相關性不大。靜態條件下測量的納米顆粒的3D結構還不能夠*解釋其在變化的反應環境中的結構演化和結構與性質之間的關聯性。金屬Pt是典型的氣相反應的催化劑，這類反應通常是在有氧氣或者氫氣存在的情況下發生。P
氣體加熱桿在原子尺度下，氫氣環境中觀察PdZn合成相變過程！2020/09/28
具有明確結構和可調組成的金屬間化合物LI0型PdZn因其*的催化性能，非常適用于多相催化。目前的研究雖然可以可控的制備得到負載的PdZn金屬間催化劑，但是對于合成工藝中的某些關鍵步驟卻一直缺乏有力的證據，這在一定程度上限制了其應用。有學者在超高真空環境下，基于一些模型系統研究了PdZn的形成機制，但是考慮到模型與實際系統之間存在非常不同的化學環境和材料差距，在實際應用條件下對PdZn負載型催化劑的研究就很迫切且至關重要。另據文獻報道，金屬間化合物的形成過程是從Pd納米顆粒的表面開始的，但是對于納
原位加熱樣品桿為研究原子尺度納米晶生長模式提供直接證據！2020/09/28
納米晶體（NCs），也稱為量子點，由于其在諸如發光二極管、光電探測器和光伏器件等光電應用中的性能而引起了很大的關注。由于具有不同生長模式的NCs通常顯示不同的物理和化學性質，對NCs生長過程的詳細研究可能有助于更好地理解相變和潛在的生長機制。定向附著生長模式是目前許多納米材料的主要生長模式并得到廣泛報道，定向生長主要是通過高溫下納米材料的自發空間旋轉來實現，因此需要高的空間自由度。而納米材料在生長過程中會聚集并相互接觸，多界面的接觸會直接導致納米晶空間自由度的下降，然而在實際研究過程中空間自由度
近環境條件下，原子尺度實時原位觀察碳納米管的生長及終止過程！2020/09/28
碳納米管（CNTs）因其具有*的物理和化學性質以及它們在電子，催化，儲能等方面的潛在用途，在過去的幾十年中引發了巨大的研究興趣，合成具有受控直徑，長度和手性的CNT是決定基于CNT的器件性能的關鍵因素。現有的研究對于CNT的生長機制的理解大部分還停留在分子水平，缺乏有關CNT生長的原子級信息，這在很大程度上造成了CNT生產的不可控。一些關鍵問題仍在等待答案或澄清，例如，催化劑的狀態（液體或固體）是什么，催化劑的活性結構是什么，溫度或壓力等外部參數如何影響碳納米管的生長動力學，以及CNT生長終止的
原位研究具有垂直排列層和高溫穩定性的二維WS2的受控生長2020/09/28
層狀過渡金屬二硫化物（LTMDs）由于其出色的物理和化學特性使其在光電、催化和復合材料等領域具有潛在的應用價值，引起人們的廣泛關注。LTMDs晶體上通常存在兩種類型的表面位點：在基面上的階地位點和在側表面上的邊緣位點。由于各向異性鍵合和使表面能小化的趨勢，LTMDs通常表現出水平取向的形態，以小的懸空鍵將基面暴露為終止表面。近，有研究已經開發出新的一類LTMDs，二維（2D）分子層垂直組裝以優選暴露邊緣位點而不是階地位點。由于邊緣位點上暴露的懸空鍵的化學反應性增強，垂直排列的LTMDs在許多重要
DENSsolutions原位熱電桿研究LiCoO2正極材料熱穩定性2020/09/28
LiCoO2具有典型的層狀結構，其工作電壓高，充放電電壓平穩，比能量高，循環性能好，且由于LiCoO2具有生產工藝簡單和電化學性能穩定等優勢，所以實現商品化的正極材料。LiCoO2雖然理論比能量很高，但對于商用的基于LCO的電池，僅利用了其理論容量的一半，另一方面，這也表明增加其實際能量密度具有巨大潛力。另外，對于鋰離子電池在大型系統（尤其是具有高能量密度的系統）上的應用而言，熱穩定始終是至關重要的問題。熱分解的氧氣會與易燃的電解質發生反應，并導致熱逃逸。另外，環境條件本身與熱穩定性直接相關。據
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