En serie transmissionsröntgenmikroskopbilder som erhållits vid olika tidpunkter under den galvaniska ersättningsreaktionen mellan en silver nanotråd och en vattenlösning av HAuCl4, visar den morfologiska omvandlingen av den fasta nanotråden till ett ihåligt nanorör. Experiment utfördes vid APS 32-ID-C strållinjen.
(PhysOrg.com) -- En teknik för realtidsövervakning av den galvaniska ersättningsreaktionen mellan silver nanotrådar och vattenhaltiga guldsaltlösningar med hjälp av på plats flödescellöverföringsröntgenmikroskopi (TXM) har utvecklats av forskare i Center for Nanoscale Materials Nanophotonics Group och Advanced Photon Source (APS) X-Ray Science Division. Glimtar av den morfologiska utvecklingen av solida silver nanotrådar till ihåliga guldnanorör är tillgängliga för första gången genom att använda denna teknik.
Galvaniska ersättningsreaktioner mellan fasta metallnanopartiklar med oxiderande metallprekursorer representerar en mångsidig strategi för att syntetisera ihåliga metallnanostrukturer med skräddarsydda egenskaper som är svåra (eller till och med omöjliga) att uppnå från sina solida motsvarigheter.
Att förstå mekanismen som är involverad i de galvaniska ersättningsreaktionerna i nanoskala är avgörande för att utveckla robusta strategier för kontrollerad syntes av ihåliga nanostrukturer, men direkt observation av morfologisk utveckling av nanopartiklarna har inte realiserats på grund av bristen på på plats avbildningstekniker som är kompatibla med lösningsbaserade reaktioner. Genom att dra fördel av stark penetration av synkrotronhårda röntgenstrålar i flytande lösningar, på plats
TXM i kombination med en flödescell möjliggör realtidsövervakning av reaktionen mellan silver nanotrådar och HAuCl 4 . Arbetet är betydelsefullt eftersom en morfologisk evolutionsprocess i flera steg har tydligt avslöjats och löftet om på plats TXM i nanomaterialforskning har visats.
