Galvaniska ersättningsreaktioner ger ett elegant sätt att omvandla fasta nanopartiklar till komplexa ihåliga morfologier. Konventionellt, galvanisk ersättning studeras genom att stoppa reaktionen i olika stadier och karakterisera produkterna ex situ. In situ-observationer med flytande cellmikronmikroskopi kan ge insikt i mekanismer, hastigheter och möjliga modifieringar av galvaniska ersättningsreaktioner i den nativa lösningsmiljön.

Forskare vid Brookhaven National Laboratory använde flytande cellmikronmikroskopi för att undersöka galvaniska ersättningsreaktioner mellan silvernanopartikelmallar och vattenhaltiga palladiumsaltlösningar. Deras in-site-observationer följer omvandlingen av silver-nanopartiklarna till ihåliga silver-palladium-nanostrukturer. Även om silver-palladium-nanokagen har morfologier som liknar dem som erhålls i kontrollexperiment ex-situ är reaktionshastigheterna mycket högre, vilket indikerar att elektronstrålen starkt påverkar processen av galvanisk typ i vätskecellen. Genom att använda lösningsmedel som tillsätts till vattenlösningen, forskare identifierade rollen för radikaler som genereras via radiolys av elektroner med hög energi vid modifiering av galvaniska reaktioner.

Att förstå hur man kontrollerar galvaniska ersättningsreaktioner i nanopartiklar är viktigt för att utnyttja dessa material i applikationer, såsom behållare för nanoskala för diagnostik och läkemedelsleverans, kontrastförbättrande medel vid biomedicinsk avbildning, eller plattformar för att underlätta kemiska reaktioner.

CFN -förmågor:CFN:s elektronmikroskopi -anläggning gav ett miljööverföringselektronmikroskop med en speciell hållare som kan ta emot vätskecellen.