风行照相机 - 在单分子水平的化学反应“拍摄”

chemTEMpr
2017年3月22日08:30:00.000

科学家们已经成功地拍摄使用透射电子显微镜(TEM),其为停止帧成像工具的电子束的分子间的化学反应。他们还发现,电子束,可以同时调整通过使用它作为能量的来源,以及作为成像的工具来激发特定的化学反应。

这项研究表示化学反应在一厘米的百万分之一实时发生的事情 - 有可能彻底研究和新材料的开发潜力。它可以帮助回答一些最根本的挑战和化学科学的问题;如分子如何彼此在原子论水平反应;是什么驱使形成一个产品,而不是其他;以及帮助品牌新的化学反应的发现。

来自英国,德国和俄罗斯专家的多国团队,是由领导安德烈Khlobystov中,纳米材料的教授和Nottinghams大学主任纳米级和微型研究中心。研究:停帧成膜和通过透射电子显微镜在单分子水平反应的发现已发表在ACS纳米,一个旗舰纳米科学和纳米技术期刊并入选ACS编辑选择奖,由于其广泛的公共利益的潜力。

请点击这里看全部故事

Khlobystov教授说:这是一个显著的科学突破。我们已经改变了我们使用TEM从拍摄静止图像的工具,用于拍摄和刺激化学反应的方式。这是我们第一次在这个级别已经能够观察化学反应和观察分子的命运的化学反应发生 - 从起始分子一路走过来的产品。

该研究是由在合成和理论化学,材料和电子显微镜专家进行,并且建立在碳纳米试管Khlobystovs教授概念(世界最小的试管世界纪录2005年),其中纳米管充当分子容器的吉尼斯纪录。他的开创性工作碳纳米容器和纳米反应器已经导致了指挥分子组装和研究化学反应的新方法。

英国研究是协同进行埃琳娜贝斯利,理论计算化学的教授和她的研究小组在工作计算纳米科学组在诺丁汉大学。

贝斯利教授说:钻研物质的最微小的化学基础,我们的研究驾观察者效应,并建立了研究化学反应的一种全新的方法。我们表明,电子束,同时充当成像探针和能量源,以驱动化学转化,为研究与原子分辨率,这对于新的反应机制和发现重要的单个分子的化学反应提供了新的工具更高效的未来合成。

合成与制备的新材料

还有在合成与制备的材料很多问题,我们需要了解,创建它们,分子究竟是如何反应的化学键如何打破流程和形式。

Khlobystov教授说:我们命名为我们的方法ChemTEM因为它是研究的化学反应的最直接的方式:将电子束提供明确限定的量的能量直接到分子内的原子,因此触发一个化学反应,同时连续地成像用分子变换,一帧一帧的直接空间和实时性。我们可以发现新的化学反应,并通过与TEM例如电子束能量的条件下发挥使定制的化学结构。

我们现在能够眼睁睁地看着单个分子连接在一起形成石墨烯和聚合物的纳米带。然后,我们可以在引导我们要形成我们需要的材料方向的反应,看这个是实时发生。举例来说,我们已经着眼于下一代超越石墨烯电子应用复杂的二维分子材料。

拥抱观察者效应

在显微镜许多努力投入减少光或电子束的影响所谓的观察者效应 - 在样品上,以确保图像代表真正的原始结构,由测量过程的影响。

该研究小组已聘请观测效果把TEM到成像工具和能量源来驱动的化学反应。

所述电子束穿过碳纳米管的原子级薄的壁并且使得在单原子级反应的时间分辨成像。通过电子束激活,它可以被设置在能量和剂量率精确地,分子的化学转化发生。

该NMRC

英国研究是在现有技术的状态下进行纳米级和微型研究中心(NMRC)。该中心的目标是成为在纳米和微观表征和分子材料的分析,世界领先的设施。随着20种主要手段的一套独特的中心是由医疗,科学和工程背景的专家组成。他们目前正在广泛的研究从癌细胞和3D印刷医疗植入到半导体和太阳能电池。

 完

我们的老师,现在可以接受采访,透过我们的媒体中心,这在大学园校区提供Globelynx固定摄像机和ISDN线路设施播出。如需进一步信息,请联系通信团队的成员:+44(0)115 951 5798,电子邮件[email protected]或见Globelynx网站关于如何注册该服务。

对于最新的媒体通知,在推特上关注我们

编者注:诺丁汉大学有43000名学生和最近的英国有一个真正全球性的大学,有独特的方法,国际化,搁置在那些全面campusesin中国马来西亚,以及在其家乡城市的大型存在。 (泰晤士报优秀大学指南2016)。这也是在UKamong最受欢迎的大学之一毕业生雇主并命名为年度大学毕业生就业在2017年泰晤士报和星期日泰晤士报优秀大学Guide.It是排在世界前75由QS世界大学排名2015/16,和8日在英国根据研究卓越框架2014年科研力量它已被评为世界上最环保的校园连续四年据Greenmetrics排名世界大学。

影响:诺丁汉活动,其最大的一次募捐活动,正在提供该大学的视觉改变生活,解决全球性问题和塑造未来。更多新闻

故事学分

编者注:更多信息可从安德烈Khlobystov教授+44(0)115 951 3917,[email protected]
Lindsay Brooke

林赛·布鲁克媒体RelationsManager

电子邮件:[email protected]电话:+44 (0)115 951 5751位置:大学园区

其他资源

本文无需额外资源

媒体关系 - 对外关系

诺丁汉大学
Ç楼,教皇大厦(室C4)
大学园区
诺丁汉,NG7 2RD

电话:+44 (0) 115 951 5798
电子邮件:[email protected]