用于掠入射X射线散射的表面附着超薄液膜的生成与表征

捕捉固液界面处发生的超快结构动力学是理解催化及界面化学反应中吸附、脱附、扩散和聚集过程的关键。原则上，掠入射几何中的硬X射线散射可以以埃级结构灵敏度和超快时间分辨率获取界面结构变化。然而，光学泵浦和硬X射线脉冲在液体样品内部的长光程对该实验方案的时间分辨率、信噪比和整体稳定性构成了重大挑战。在这里，我们报告了一种创建和表征超薄表面附着自由流动液膜的方法，其亚微米厚度能够实现超快时间分辨率并减少体相液体散射贡献。撞击射流几何结构产生稳定的微米级液膜，其形态系统地取决于入射角、射流速度和毛细管直径。使用第二个毛细管的气体辅助成形进一步收窄和减薄液膜，产生一个延伸的超薄区域，并将乙腈的测量最小厚度降低到500纳米以下。所得平台为掠入射散射实验提供了一种可重复、连续流动、表面附着的液体几何结构。