中科院新疆理化技術(shù)研究所科研人員首次在實(shí)驗(yàn)上觀察到金屬納米液滴的成核過程,證實(shí)納米液滴的成核過程遠(yuǎn)比經(jīng)典成核過程復(fù)雜,相關(guān)研究結(jié)果于近期發(fā)表在《ACS Nano》上。
納米材料的成核、生長是材料和化學(xué)科學(xué)研究的一個(gè)基本過程,該過程能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)具有新穎和重要性能的材料提供理論指導(dǎo)。在原子尺度觀察納米材料的成核、生長微觀動力學(xué)過程則是認(rèn)識納米材料生長機(jī)制關(guān)鍵,但在實(shí)驗(yàn)上很難實(shí)現(xiàn)在納米材料生長的同時(shí)對其生長微觀動力學(xué)過程進(jìn)行全面和詳細(xì)記錄。相對于固態(tài)納米粒子,納米液滴的生長微觀動力學(xué)研究更是缺乏,盡管其生長動力學(xué)過程對化學(xué)、環(huán)境和生命科學(xué)研究有重要的意義。
據(jù)悉,中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所環(huán)境科學(xué)與技術(shù)研究室科研人員在前期研究中,利用光化學(xué)還原法實(shí)現(xiàn)在氧化物SrBi2Ta2O9基底上原位生長金屬Bi納米粒子。研究發(fā)現(xiàn),在電子束激發(fā)下被還原的Bi原子首先在固體表面生成一層單原子層厚的膜,然后形成納米簇,再聚集成納米液膜,最后通過Stranski-Krastanov生長模型將液膜轉(zhuǎn)化成液滴完成成核過程。