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1000℃的高溫和原子分辨率下鎳基高溫合金的蒸發(fā)和重構(gòu)2020/09/28: 鎳基單晶高溫合金是一種被廣泛用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片的高溫材料。然而，對(duì)于他們的結(jié)構(gòu)特征，過去對(duì)這種合金的認(rèn)識(shí)大部分都是在電子顯微鏡中室溫條件下獲得。近期，我國學(xué)者通過球差校正透射電子顯微鏡成像技術(shù)和DENSsolutions品牌的Wildfire原位樣品環(huán)境控制系統(tǒng)，在1000℃的高溫下來研究鎳基高溫合金的微觀結(jié)構(gòu)。這是*次在高溫環(huán)境和原子分辨率下，同時(shí)觀察到合金元素的蒸發(fā)和重構(gòu)。這項(xiàng)研究聯(lián)合了中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家實(shí)驗(yàn)室和北京航空材料研究院／先進(jìn)高溫結(jié)構(gòu)材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(wěn)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(jù)有重要地位之一的是核殼結(jié)構(gòu)Pt基納米材料。但是，超薄殼層的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、內(nèi)核組分浸出等問題常常會(huì)導(dǎo)致核殼結(jié)構(gòu)材料穩(wěn)定性難以滿足電池平穩(wěn)運(yùn)行的要求。有鑒于此，天津理工大學(xué)丁軼課題組、羅俊課題組與北京計(jì)算科學(xué)研究中心劉利民課題組合作在NatureEnergy發(fā)表論文，報(bào)道了一種高活性、高穩(wěn)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(jīng)過10000、30000、100000圈循環(huán)后樣品

SMSI調(diào)控Ir/CeO2催化劑CO2催化加氫反應(yīng)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(huì)的廣泛關(guān)注，這是因?yàn)榇髿庵羞^量的CO2會(huì)引起溫室效應(yīng)、海洋酸化等一系列嚴(yán)重的環(huán)境問題，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆的破壞。而通過催化加氫反應(yīng)將CO2高選擇性的轉(zhuǎn)化為燃料或化學(xué)品，有望在解決環(huán)境問題的同時(shí)解決能源問題。CO2催化加氫是一個(gè)結(jié)構(gòu)敏感反應(yīng)，產(chǎn)物的選擇性與催化劑結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。此前的研究發(fā)現(xiàn)，改變金屬催化劑的粒徑，特別是使用原子級(jí)分散的金屬催化劑，可以有效地調(diào)變產(chǎn)物的選擇性。然而，催化劑化學(xué)狀態(tài)這一更加本質(zhì)的因素對(duì)反應(yīng)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(xù)撓曲電效應(yīng)2020/09/28: 具有反轉(zhuǎn)極化特性的材料廣泛應(yīng)用于存儲(chǔ)器件，傳感器，致動(dòng)器和換能器中。電介質(zhì)的極化可以由不同的誘導(dǎo)因素誘導(dǎo)產(chǎn)生，例如通過壓電機(jī)械應(yīng)變誘導(dǎo)。與僅存在于非中心對(duì)稱晶體結(jié)構(gòu)中的壓電效應(yīng)不同，撓曲電效應(yīng)存在于所有的晶體介電材料中。為了拓展介電材料的應(yīng)用范圍，現(xiàn)在關(guān)于撓曲電效應(yīng)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(yīng)用溫度區(qū)間廣、更加有利于環(huán)境變化等優(yōu)勢(shì)。因此撓曲電材料在傳感、驅(qū)動(dòng)方面呈現(xiàn)出的優(yōu)良特性，使其在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域具有很大應(yīng)用前景。而且在新型應(yīng)變梯度傳感器、新型壓電復(fù)合材

TEM原位熱電一體桿實(shí)現(xiàn)對(duì)二級(jí)相變材料相界的原子尺度準(zhǔn)確可重復(fù)調(diào)控2020/09/28: 材料在宏觀尺度和納米尺度上表現(xiàn)出的行為差異很大。近年來對(duì)于二級(jí)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(jí)相變材料構(gòu)成的納米單晶中，兩相能否熱力學(xué)穩(wěn)定共存仍不清楚，而這種現(xiàn)象根據(jù)朗道理論嚴(yán)格來說不可能出現(xiàn)于塊體材料中。同時(shí)，目前也不清楚能否在二級(jí)相變材料中實(shí)現(xiàn)原子尺度的操控。而這兩點(diǎn)對(duì)于理解納米材料中的相變行為及潛在的納米器件應(yīng)用上都有著至關(guān)重要的作用。近日，浙江大學(xué)材料學(xué)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(tuán)隊(duì)，美國倫斯勒理工學(xué)院張繩百教授，澳大

在變化的氣態(tài)反應(yīng)環(huán)境中直接測(cè)量原子尺度的三維形態(tài)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(jié)構(gòu)和原子表面結(jié)構(gòu)具有很大的相關(guān)性。對(duì)納米催化劑的性能進(jìn)行合理優(yōu)化設(shè)計(jì)在很大程度上取決于先進(jìn)的定量3D表征技術(shù)的可用性。電子斷層掃描目前能夠在原子分辨率下對(duì)納米結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行3D分析，但是所有這些測(cè)量大多是在室溫和超高真空中進(jìn)行的，這些條件與實(shí)際應(yīng)用相關(guān)性不大。靜態(tài)條件下測(cè)量的納米顆粒的3D結(jié)構(gòu)還不能夠*解釋其在變化的反應(yīng)環(huán)境中的結(jié)構(gòu)演化和結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)性。金屬Pt是典型的氣相反應(yīng)的催化劑，這類反應(yīng)通常是在有氧氣或者氫氣存在的情況下發(fā)生。P

氣體加熱桿在原子尺度下，氫氣環(huán)境中觀察PdZn合成相變過程！2020/09/28: 具有明確結(jié)構(gòu)和可調(diào)組成的金屬間化合物L(fēng)I0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(fù)載的PdZn金屬間催化劑，但是對(duì)于合成工藝中的某些關(guān)鍵步驟卻一直缺乏有力的證據(jù)，這在一定程度上限制了其應(yīng)用。有學(xué)者在超高真空環(huán)境下，基于一些模型系統(tǒng)研究了PdZn的形成機(jī)制，但是考慮到模型與實(shí)際系統(tǒng)之間存在非常不同的化學(xué)環(huán)境和材料差距，在實(shí)際應(yīng)用條件下對(duì)PdZn負(fù)載型催化劑的研究就很迫切且至關(guān)重要。另據(jù)文獻(xiàn)報(bào)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(duì)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(jù)！2020/09/28: 納米晶體（NCs），也稱為量子點(diǎn)，由于其在諸如發(fā)光二極管、光電探測(cè)器和光伏器件等光電應(yīng)用中的性能而引起了很大的關(guān)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(xué)性質(zhì)，對(duì)NCs生長過程的詳細(xì)研究可能有助于更好地理解相變和潛在的生長機(jī)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(bào)道，定向生長主要是通過高溫下納米材料的自發(fā)空間旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，因此需要高的空間自由度。而納米材料在生長過程中會(huì)聚集并相互接觸，多界面的接觸會(huì)直接導(dǎo)致納米晶空間自由度的下降，然而在實(shí)際研究過程中空間自由度

近環(huán)境條件下，原子尺度實(shí)時(shí)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(xué)性質(zhì)以及它們?cè)陔娮?，催化，?chǔ)能等方面的潛在用途，在過去的幾十年中引發(fā)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(guān)鍵因素?，F(xiàn)有的研究對(duì)于CNT的生長機(jī)制的理解大部分還停留在分子水平，缺乏有關(guān)CNT生長的原子級(jí)信息，這在很大程度上造成了CNT生產(chǎn)的不可控。一些關(guān)鍵問題仍在等待答案或澄清，例如，催化劑的狀態(tài)（液體或固體）是什么，催化劑的活性結(jié)構(gòu)是什么，溫度或壓力等外部參數(shù)如何影響碳納米管的生長動(dòng)力學(xué)，以及CNT生長終止的

原位研究具有垂直排列層和高溫穩(wěn)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(xué)特性使其在光電、催化和復(fù)合材料等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值，引起人們的廣泛關(guān)注。LTMDs晶體上通常存在兩種類型的表面位點(diǎn)：在基面上的階地位點(diǎn)和在側(cè)表面上的邊緣位點(diǎn)。由于各向異性鍵合和使表面能小化的趨勢(shì)，LTMDs通常表現(xiàn)出水平取向的形態(tài)，以小的懸空鍵將基面暴露為終止表面。近，有研究已經(jīng)開發(fā)出新的一類LTMDs，二維（2D）分子層垂直組裝以優(yōu)選暴露邊緣位點(diǎn)而不是階地位點(diǎn)。由于邊緣位點(diǎn)上暴露的懸空鍵的化學(xué)反應(yīng)性增強(qiáng)，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(wěn)定性2020/09/28: LiCoO2具有典型的層狀結(jié)構(gòu)，其工作電壓高，充放電電壓平穩(wěn)，比能量高，循環(huán)性能好，且由于LiCoO2具有生產(chǎn)工藝簡單和電化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，所以實(shí)現(xiàn)商品化的正極材料。LiCoO2雖然理論比能量很高，但對(duì)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(shí)際能量密度具有巨大潛力。另外，對(duì)于鋰離子電池在大型系統(tǒng)（尤其是具有高能量密度的系統(tǒng)）上的應(yīng)用而言，熱穩(wěn)定始終是至關(guān)重要的問題。熱分解的氧氣會(huì)與易燃的電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，并導(dǎo)致熱逃逸。另外，環(huán)境條件本身與熱穩(wěn)定性直接相關(guān)。據(jù)

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