Transformering af sammensætningen af ​​nanopartikler ved hjælp af elektrokemi

Galvaniske udskiftningsreaktioner giver en elegant måde at omdanne faste nanopartikler til komplekse hule morfologier. Konventionelt, galvanisk udskiftning undersøges ved at stoppe reaktionen på forskellige stadier og karakterisere produkterne ex situ. In situ observationer ved hjælp af flydende celle elektronmikroskopi kan give indsigt i mekanismer, hastigheder og mulige ændringer af galvaniske udskiftningsreaktioner i det native løsningsmiljø.

Forskere ved Brookhaven National Laboratory brugte flydende celle elektronmikroskopi til at undersøge galvaniske udskiftningsreaktioner mellem sølv nanopartikel skabeloner og vandige palladium saltopløsninger. Deres observationer på stedet følger transformationen af ​​sølvnanopartiklerne til hule sølv-palladium-nanostrukturer. Mens sølv-palladium-nanokagerne har morfologier, der ligner dem, der opnås ved eks-situ kontroleksperimenter, er reaktionshastighederne meget højere, hvilket indikerer, at elektronstrålen stærkt påvirker processen af ​​galvanisk type i væskecellen. Ved at bruge scavengers tilsat til den vandige opløsning, forskere identificerede rollen for radikaler, der genereres via radiolysis af elektroner med høj energi ved modificering af galvaniske reaktioner.

Det er vigtigt at forstå, hvordan man kontrollerer galvaniske udskiftningsreaktioner i nanopartikler for at udnytte disse materialer i applikationer, såsom nanoskala beholdere til diagnostik og lægemiddellevering, kontrastforstærkende midler i biomedicinsk billeddannelse, eller platforme til at lette kemiske reaktioner.

CFN -muligheder:CFN's elektronmikroskopifacilitet leverede et miljøtransmissionselektronmikroskop med en særlig holder, der kan acceptere flydende celle.