电化学及光化学液体环境透射电子显微镜技术在能源催化研究领域的应用

电化学及光化学液体环境透射电子显微镜技术由于能够对固-液相界面进行直接实时动态观测,近年来在能源催化机理研究领域得到了应用。首先,对液体环境透射电子显微镜中引入电信号和光信号的平台设计方案进行了归纳总结;其次,对这项技术在电催化产氢、二氧化碳还原以及光催化产氢这几类典型的能源催化体系中的应用进行了分类介绍和成果总结;最后,针对这项技术的局限性进行了分析,提出了解决方案并在此基础上对其未来的发展方向进行了展望。电化学及光化学液体环境透射电子显微镜技术在为各类催化反应的机理研究提供有力的技术支持的同时,其分辨率问题以及电子束与材料的相互作用等方面所带来的假象应当引起研究人员的重视。

低碳钢中纳米尺度沉淀相的透射电子显微术研究(英文)

本文用电子显微镜技术对CSP工艺生产的普通低碳钢进行了研究 ,实验结果表明在试样中形成了大量细小的弥散沉淀粒子 ,电子衍射与XEDS分析证实这些沉淀是具有尖晶石结构的氧化铁以及硫化物 ,氧化物尺寸在 2 0nm以下 ,大量分布在晶界和位错上。晶界上还有尺寸在 1 0 0～ 4 0 0nm左右的硫化物粒子。这些沉淀使低碳钢的强度提高近一倍 。

透射电子显微术和高分辨X射线衍射技术研究AlN单晶生长习性

采用透射电子显微术和高分辨X射线衍射技术对氮化硼坩埚中自发成核的AlN单晶生长习性进行了研究。结果表明,在低温下,AlN单晶显露面为(0001)面,随着温度的升高,AlN单晶显露面转化为(112-0)面。沟槽结构是高温下得到的AlN单晶共有的显著特征,其取向沿[0001]方向。

钒酸钠中钠离子脱嵌诱导结构相变的电子显微学表征

本文采用溶胶-凝胶法结合固相烧结法制备了钒酸钠纳米线,通过X射线衍射学和电子显微学确定了制备产物为层状结构Na_(1.25)V_(3)O_(8)和通道结构NaV_(6)O_(15)。利用电子束辐照诱导钠离子脱嵌对Na_(1.25)V_(3)O_(8)和NaV_(6)O_(15)的结构稳定性进行了研究。结果表明,Na_(1.25)V_(3)O_(8)和NaV_(6)O_(15)经电子束辐照后均会转化成岩盐结构的VO。论文结果有助于理解钠离子脱嵌对钠离子电池正极材料结构稳定性的影响机理,为高性能钠离子电池的复杂设计提供参考。

透射电子显微技术在RIPP炼油催化剂表征中的应用

利用透射电子显微技术对加氢催化剂以及积炭催化裂化催化剂进行了表征。扫描透射电子结合X射线能谱技术确定了氧化态加氢催化剂中的微粒为活性金属组分的适度聚集;能量过滤透射显微技术获得了积炭催化裂化催化剂的Al、C的元素分布像。

小鼠棕色脂肪透射电子显微镜样品固定方法的改良

目的改良小鼠棕色脂肪组织透射电子显微镜样品固定方法,以获得更好的线粒体和脂滴的超微结构。方法对小鼠棕色脂肪组织的固定方法进行优化,主要包括将前固定剂中多聚甲醛的浓度从2%提高到4%;将后固定剂四氧化锇的缓冲液换成咪唑缓冲液;同时采用心脏灌注和浸泡结合的固定方式。比较两种方法制备的细胞超微结构(每组3只小鼠);并将改良后的方法应用于线粒体和脂滴的定量分析实验。结果与改良前相比,用改良后的方法制备的棕色脂肪细胞的线粒体嵴及其他膜性细胞器的结构更完整;脂滴呈现为高电子密度的圆形结构。用该方法观察到了冷适应后棕色脂肪细胞线粒体嵴密度升高和脂滴增多现象。结论改良后的方法能更好地保存棕色脂肪细胞中的细胞器特别是线粒体和脂滴的超微结构,可应用于研究该类型细胞在不同生理或病理条件下发生的超微结构变化。

应用与透射电子显微术相结合的电子能量损失谱(EELS)测定矿物中Ce和Fe的氧化态(英文)

在透射电子显微镜 (TEM )中 ,与样品发生弹性散射的高能电子可被用于成像和产生选区电子衍射 (SAED) ,它们能提供关于样品结构的重要信息。高分辨透射电子显微镜 (HRTEM )由于它具有高的空间分辨率 ,因而可以在原子的尺度上来研究样品的结构和微结构 (或织构 )。此外 ,TEM中入射的高能电子还经历了与样品的非弹性相互作用 ,它可以提供关于样品的化学和电子结构的进一步信息。据此 ,以TEM中的X射线能量色散谱学 (EDS)和电子能量损失谱学 (EELS)为基础 ,产生了分析电子显微术 (AEM )。其中EELS能够提供有关样品的诸如定量化学分析 (包括除氢以外的所有元素 )、氧化态、配位、结晶度以及化学键合类型等有价值的信息。HRTEM与EELS结合的研究则能从纳米尺度上提供关于矿物反应的微结构和微化学信息。应用以M4 和M5边的电子能量损失近边结构 (ELNES)为基础的EELS ,研究了被建议作为放射性废料寄主相的烧绿石中Ce的氧化态。与Ce3+ 相比 ,Ce4 + 的M4 和M5边具有较高的能量损失。M4 与M5边之间以及它们之后的弱峰之间的强度比可用于Ce3+ 与Ce4 + 的定量分析。在内蒙所产烧绿石矿物的颗粒 ,其未蚀变区的EELS数据指示出有Ce3+ 及其他稀士元素。然而由相邻蚀变区得出的EELS光谱则显示为Ce4 + 、Ba及其他稀土元素。

日本电子现代透射电子显微术研讨会(英文)

We have the great pleasure to announce that the JEOL High-End Transmission Electron Microscopy Seminar shall be held on 17 June,2008 in Beijing. To provide cutting-edge electron microscopy,several world well known researchers are invited to deliver their talks on recently prominent accomplishment by using the latest transmission electron microscopes.Special interest shall focus on the latest "aberration corrected" TEM and STEM and their abundant applications in imaging and analysis.To provide update information in advanced TEM sample preparation technologies,multi-beam system and the ion-milling shall also be the topics of this seminar.

像差校正高分辨透射电子显微术及其在表征功能氧化物材料结构及界面中的应用

简要介绍基于像差校正高分辨透射电子显微镜的负球差成像技术及其在研究功能氧化物材料原子构型中的应用。在亚埃尺度的空间分辨率下,负球差成像技术不但可以获得高衬度的原子尺度结构像,而且可以在皮米精度测量材料中的原子的相对位移,从而精确表征材料结构、晶格缺陷的细微变化及其对材料性能的影响。负球差成像技术为定量解析材料中包含轻原子(例如,氧)在内的精细结构问题提供了有力的手段。重点介绍了负球差成像技术在表征铁电材料电偶极矩、畴结构及畴壁,氧化物异质界面和三维Mg O晶体表面精细结构中的应用。

大气细颗粒物的透射电子显微镜研究

利用透射电子显微镜(TEM)对北京市区和背景点的细颗粒物(PM2.5)的形貌特征和集聚状态进行分析,结合颗粒物能谱(EDX)和选区电子衍射(SAED)特征,将北京市大气细颗粒物分为烟尘集合体、飞灰、矿物颗粒、硫酸盐和有机颗粒等5种单颗粒类型,并讨论了它们的来源.TEM分析表明,北京市区和背景点大气细颗粒物中不同类型的单颗粒所占比例不同,表明市区和背景点细颗粒物的污染物源有所不同.研究还表明,不同类型的细颗粒之间常常发生聚集.

透射电子显微镜与选区电子衍射对纳米材料的联合分析

随着纳米材料的发展,必须建立起有效的手段来认识纳米粒子.透射电子显微镜(TEM)能在纳米尺度上实现对待测样品形貌、尺寸的分析;结合选区电子衍射(SAED),可以更进一步实现对待测样品的晶体结构、晶相组成的鉴定,从而提高样品分析的准确度和可靠性.本文综述了TEM与SAED联合分析的优点及其在微电子器件、高温结构材料、生物矿物等领域的研究进展,并对其未来的发展方向进行了展望.

电子显微术在原位金属基复合材料界面研究中的应用

原位金属基复合材料的增强颗粒是在基体中原位生成,因而增强颗粒和基体间不存在界面反应,两者间为直接的原子结合。界面对原位金属基复合材料的性能有着重要的影响。本文综述了扫描电子显微镜、普通透射电子显微镜、高分辨电子显微镜和电子能量损伤谱仪等现代电子显微技术在原位金属基复合材料界面研究中的应用及部分研究结果。利用现代电子显微技术和先进的实验方法在原子尺度上对界面的精细结构、结合方式、界面缺陷、界面稳定性及其影响因素等进行研究,从而在较深的层次上认识原位金属基复合材料的界面,对在该领域做进一步研究探讨起到促进作用。

TDX-200透射电子显微镜灯丝像的调节

透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)在工作状态时要求精确的合轴,电子枪作为TEM电子光学系统主要部件之一,要求电子源必须与镜筒中整个电磁透镜系统严格合轴,否则会造成到达样品的电子束流减少,引入球差等不良影响。在操作中灯丝像的对称性是判断电子枪是否合轴的重要判据。研究了TDX-200透射电子显微镜灯丝像的调节过程,给出了透射电子显微镜灯丝像的具体调节步骤,并通过课题室透射电子显微镜TDX-200进行了实际验证。

PbO中层错及共生氧化物的电子显微术研究

在含于磁铁矿中的四方对称结构氧化铅中观察到柏格斯夫最为2／11（310）的｛110｝层错。这些层错平行排列并相互交截、穿插形成沿（100）方向的调制结构，调制波的平均波长约为100nm；同时，由多相共生区域的选区电子衍射图测定了磁铁矿中四方和正交氧化铅及方铁矿的取向关系。

基于MEMS芯片的磁性材料TEM表征技术

传统透射电子显微镜(TEM)以电磁场为透镜,通常情况下磁性材料不能直接在TEM下进行观测,一般使用以碳为支撑膜的双联铜网作为样品载网,但仍然有一定的破损概率。设计并实现了一种新型的基于微电子机械系统(MEMS)芯片的磁性材料TEM表征技术。该技术通过磁性TEM芯片和配套的样品杆,在TEM内形成一个密闭空间。将磁性样品上载到磁性TEM芯片上,从而实现在TEM下对磁性样品的安全观测。该芯片的核心结构是可以透射电子束的超薄氮化硅窗口,该窗口采用低压化学气相沉积(LPCVD)法制备,具有极高的机械强度,最高可以承受接近400 kPa的气压差。实验结果表明,利用该TEM表征技术可以在TEM下成功观测铁包硅和NiO两种磁性材料,分辨率可以达到原子级。

透射电子显微镜在本科教学中的应用探索

透射电子显微镜(TEM)由于其高分辨率及精细的结构分析,广泛应用于纳米材料等新材料的分析研究,是材料分析测试的一种重要方法,也是材料类学生在今后的工作、科研中应掌握的一门必备技术。但由于其理论要求较高、价格昂贵、设备资源稀少,主要用于教师科研工作,很少发挥其在本科教学中的作用。为提升高校分析测试技术课程的教学效果,通过综合分析TEM在本科教学中存在的问题,从理论知识学习到实践操作指导及最后的激励考核机制进行了一系列的探索,有效发挥其在本科教学中的作用,起到为科研服务的同时有效地提升本科教学水平的作用。

Zr微合金化对稀土镁合金微观结构和力学性能影响的电子显微学研究

微量Zr的添加不仅能够细化镁合金的晶粒,改善铸造性能,还会影响镁合金在热处理过程中微观结构的演变。利用多种电子显微学技术系统研究了Zr微合金化影响Mg-Zn-Nd镁合金力学性能和微观结构演变的机理。研究表明,含有微量Zr的Mg-2.7Nd-0.6Zn-0.5Zr镁合金经798 K固溶处理后,大量纳米Zn-Zr相的析出显著提升了该合金的显微硬度。在系列微束电子衍射分析的基础上,结合多方向原子分辨率结构和成分分析,确定了这些纳米Zn-Zr相为简单四方结构的Zn_(2)Zr_(3)相(空间群:P42/mnm,a=b=0.761 nm,c=0.682 nm),并重构出其原子构型。此外,研究结果还表明固溶处理过程中形成的纳米尺寸Zn_(2)Zr_(3)相,降低了基体中Zn元素的含量,显著提升了强化效果较好的柱面析出相β1-Mg3Nd的比例,进而提高了合金峰时效后的强度。研究结果丰富了Zr影响镁合金微观结构和力学性能机理的研究。