利用原子探针层析技术对液-纳米颗粒界面进行直接成像
材料科学
2020-12-16 v1 介观与纳米尺度物理
原子与分子团簇
摘要
理解液-纳米颗粒(NP)界面的结构与化学组成对于广泛的物理、化学和生物过程至关重要。本研究首次报道了利用原子探针层析技术(APT)对液-NP界面进行直接成像,揭示了该关键区域内关键原子与分子的分布及相互作用。APT样品通过将含有纳米颗粒的溶液在金属针尖上经可控石墨烯封装制备而成,其端部半径在50 nm范围内,以实现场电离与蒸发。以悬浮液中的金纳米颗粒(AuNPs)为例,对APT所得质谱与三维(3D)化学图的分析提供了近原子分辨率的金-水界面详细图像。在金-水界面处,观察到富含水分子(H2O)的双电层(EDL)的形成,这源于柠檬酸三钠层与AuNP之间结合所产生的电荷。在体相水区域,重构的H2O密度显示为一致的,反映出石墨烯封装后H2O分子的高度紧密堆积密度。本研究是首次利用APT对液-NP界面进行直接成像的演示,其结果提供了液-NP界面的逐原子3D剖析。
引用
@article{arxiv.2005.08452,
title = {Direct imaging of liquid-nanoparticle interface with atom probe tomography},
author = {Shi. Qiu and Changxi Zheng and Qi Zhou and Dashen Dong and Qianqian Shi and Vivek Garg and Shuo Zhang and Wenlong Cheng and Ross K. W. Marceau and Gang Sha and Jing Fu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.08452},
year = {2020}
}