利用原位电镜技术洞悉反应-扩散调控下银颗粒的动态结晶过程| 中科院过程所韩永生团队

近日，中国科学院过程工程研究所韩永生研究团队采用原位扫描电镜技术观察了银颗粒动态结晶过程。团队在扫描电镜中引入原位液体芯片，观察到了银颗粒的生长和消融共存的可逆结= i Y _ P a M晶过程，通过求解反应-扩散方程，发现了反应物质浓度的时空动态变化，验证了g H e O { x T ] A动态浓度场对材料结构生长过程的实时调控作用。相关研究工作以“In Situ Investigation of Dynamic Silver Crystallization Driven by Chemical Reaction and Di1 ` E * Iffusion”为题发表在Research上 (Resea# D 3 e f } 6rch, 2020, 4370817, doi.org/10.34133/2020/4370817)。

No.1 研究背景

材料结构具有多样性和复杂性，针对特定性能的材料结构定向合成和规模化制备是一个挑战性问题。材料生成过程是一个从原子到颗粒的跨尺度动态过F ^ ^ 9 y p程，这一过程不但受热力学和动力学因素影响，也受到反应器内y o & ? w } K流动混合及热质传递的影响，特别是在生长界面前G w 0 p端，受反应和传递过程影响，形成了动态微环境（ I !界面浓度场等），动态微环境与材料生长界面的实时影响和交互调q l i控是传统结晶理论预测的盲区。韩永生研究团队，长期开展材料表界面介科学研究，提出了表界面浓度场是材料结构生长过程的关键控制机制，通过反应速率和传质速率调控界面浓度场，合成了不同形貌的纳米颗粒. M @ i T，验证了界面浓度场对材料结构的调控作用，发展了基于反应-传质调控的材料结构定向合成方法。在此基础上，研究团队0 A ? # 采用原位电镜研究了动态浓度场对材料结构的实时调控作用。

No.2 研究进展

首先，在扫描电镜中引入原位液体池，当电子束扫描样品时激+ k h x : ~ ,示材料表界面的介尺度结构的控制机制和稳定性条件，是材料定向合成和反应定向调控的关键，也将是材料科学研究的前沿。

No.4 作者简介

韩永生，中国科学G 4 r V i -院过程工程研究所，研究员，博士生导师。2004年于清华大学博士毕业后，先后在日本名古屋工业大学和德国马普胶体与界面所作博士后和洪堡学者，2011年通过中科院人才计划项目，加入中国科学院过程工程E k p i研究所EMMS团队。长期开展材料结构可控合成研究，专注于材料表界面介科学问题，发展了] 7 $ b O 2 w反应-传质调8 $ p . w O ` i 4 Pe热电性能

10-03-2020

南京大学梁彬和西班牙马德里卡洛斯三世大学Johan Christensen团队利用声学超表面构建超薄声隐身斗篷

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