Forskare vid Sensitive Instrument Facility i US Department of Energy's Ames Laboratory uppnådde övervakning av atomarrangemang i realtid med hjälp av aberrationskorrigerad skanningstransmissionselektronmikroskopi under syntesen av intermetalliska nanopartiklar (iNP).

I samarbete med Wenyu Huang, docent vid Institutionen för kemi vid Iowa State University och forskare vid Ames Laboratory, de undersökte nanopartiklar gjorda av en platina-tennlegering. Dessa unika iNP har tillämpningar inom energieffektiv bränslekonvertering och produktion av biobränslen, och är ett fokus för Huangs forskargrupp.

"Vid bildandet av dessa material, det var mycket information som saknades i mitten som är användbart för oss för optimal katalytisk egenskaper tuning "sa Huang.

Genom att spåra rörelsen av metallatomer av platina och tenn under bildandet av iNP med hjälp av avancerad mikroskopi vid hög temperatur, mellanfaser upptäcktes med sin egen unika uppsättning katalytiska egenskaper.

"Konventionell materialsyntes fokuserar på början och slutet av en reaktion, utan mycket förståelse för vägen. Atomnivåobservation av legeringsprocessen ledde till upptäckten av reaktionsvägen, "sade Lin Zhou, en forskare vid Ames Laboratory's Division of Materials Sciences and Engineering. "När vi väl kände mellanliggande stater däremellan, vi kunde styra reaktionen att "stoppa" vid den tidpunkten. Det öppnar upp ett nytt sätt att förutsäga och kontrollera vår upptäckt av nya material. "

Forskningen diskuteras vidare i tidningen, "Mot fas och katalyskontroll:Spåra bildandet av intermetalliska nanopartiklar i atomskala."