Overvågning af omdannelsen af ​​sølv nanotråde til guld nanorør med in situ transmissionsrøntgenmikroskopi

(PhysOrg.com) -- En teknik til realtidsovervågning af den galvaniske erstatningsreaktion mellem sølv nanotråde og vandige guldsaltopløsninger ved hjælp af in situ flow-celle transmission røntgenmikroskopi (TXM) er udviklet af forskere i Center for Nanoscale Materials Nanophotonics Group og Advanced Photon Source (APS) X-Ray Science Division. Glimt af den morfologiske udvikling af solide sølv nanotråde til hule guld nanorør er tilgængelige for første gang ved at bruge denne teknik.

Galvaniske erstatningsreaktioner mellem faste metalnanopartikler med oxiderende metalforstadier repræsenterer en alsidig strategi til at syntetisere hule metalnanostrukturer med skræddersyede egenskaber, som er svære (eller endda umulige) at opnå fra deres solide modstykker.

At forstå mekanismen involveret i de galvaniske udskiftningsreaktioner på nanoskala er afgørende for at udvikle robuste strategier til kontrolleret syntese af hule nanostrukturer, men direkte observation af morfologisk udvikling af nanopartiklerne er ikke blevet realiseret på grund af manglen på in situ billeddannelsesteknikker, der er kompatible med løsningsbaserede reaktioner. Ved at udnytte fordelen ved stærk penetration af synkrotron-hårde røntgenstråler i flydende opløsninger, in situ

TXM i kombination med en flowcelle muliggør realtidsovervågning af reaktionen mellem sølv nanotråde og HAuCl ₄ . Arbejdet er betydningsfuldt, fordi en morfologisk udviklingsproces med flere trin er blevet tydeligt afsløret og løftet om in situ TXM i nanomaterialeforskning er blevet påvist.