Сhemport.ru: Перечень необычных способов применения графена пополнился – исследователи из США и Южной Кореи продемонстрировали, что графеновые мембраны можно использовать как покровное стекло для электронного микроскопа, что позволяет сделать практически невозможное – следить за процессами, протекающими в жидкости, с атомным разрешением.
Целью исследователей было изучение образования нанокристаллов платины из раствора. Алекс Цеттль (Alex Zettl) отмечает, что изучение образования кристаллов в атомном разрешении позволяет понимать закономерности процесса, и, таким образом, управлять ростом. Однако получение информации о процессах, протекающих в жидкой фазе, с хорошим разрешением с помощью просвечивающей электронной микроскопии осложняется тем, что в камере просвечивающего электронного микроскопа необходимо создание высокого вакуума, и для наблюдения за жидкостью необходимо помещать образец жидкости в запаянную ячейку. «Окна» в такой ячейке могут быть изготовлены из нитрида или оксида кремния (Z=14), однако эти материалы должны иметь относительно большую толщину (до 100 нм), что приводит к искажению картины и понижению разрешения.
Исследователи из группы Цеттля предположили, что хорошим материалом для окна ячейки просвечивающего электронного микроскопа может быть графен, который, отличаясь гибкостью и прочностью, представляет собой одноатомный слой из атомов углерода (Z=6), и, поэтому должен быть проницаемым для пучка электронов.
Исследователи получили два слоя графена, между которыми поместили раствор, содержащий ионы платины, получив своеобразный графеновый блистер, содержащий раствор. В микроскопе пучок электронов восстанавливает ионы платины, в результате чего образуются нанокристаллы. Такой подход позволил наблюдать за ростом нанокристаллов платины. По словам Цеттля можно наблюдать образование активных граней и слияние кристаллов небольшого размера в более крупные кристаллы. В настоящее время для образования нанокристаллов уже было предложено большое количество моделей, которые в настоящее время могут быть скорректированы за счет непосредственного наблюдения. Как говорит Цеттль – одно дело – видеть уже построенный древнеегипетский храм и гадать, в каком порядке строители устанавливали камень за камнем, а другое дело – наблюдать за этим процессом в режиме реального времени. Возможно, что новая методика может быть применима к большому числу жидкофазных систем – практически к любой реакции, которая протекает в растворах.
Обсуждение статьи: Christian Colliex. Watching Solution Growth of Nanoparticles in Graphene Cells. Science 6 April 2012: Vol. 336 no. 6077 pp. 44-45
supplement-Paper-Grafene-EM.PDF (6.61 Мб.) Дополнение к статье (Материалы и методы, 12 рисунков) High-Resolution EM of Colloidal Nanocrystal Growth Using Graphene Liquid Cells. | |