溶液中的分子团簇和纳米粒子的组装过程和机制

发布日期:2017-01-03| 阅读次数:

题    目:溶液中的分子团簇和纳米粒子的组装过程和机制

主要内容:

溶液中的分子团簇和纳米粒子组装是目前公认的在许多材料晶体生长的重要机制,但装配工艺和附着机制了解甚少。为了加强对这一问题的理解,我们使用原位和异位透射电子显微镜(TEM)研究铁和二氧化钛自组装过程,用基于原子力显微镜(AFM)的动力显微镜的动态力谱研究纳米晶间驱动附着取向的力和控制因素。我们假设附着是由于表面能和驱动力的降低造成的,使粒子结合在一起的驱动力是混合的偶极-偶极相互作用、范德瓦尔斯力、库仑相互作用的共同作用。因此,它们可以控制通过pH值,离子强度(IS),和离子形态。原位透射电镜表明,在氧化铁系统,初级粒子相互作用通过平移和旋转扩散,直到接近完美的晶格匹配,得到真正的晶体取向或通过双平面。然后伴随一个突然跳转接触出现取向附着。附着过程的加速度分析表明,它是由静电引力驱动引起的。异位TEM分析表明,在锐钛矿-金红石结构转换的特定晶面上出现了一个双平面,在这里锐钛矿型纳米粒子附着在金红石纳米线上,从而使TiO2纳米线出现分支。初始的云母(001)晶面和TiO2(001)晶面间作用力的测量表明,作用力和pH值、离子强度、晶体取向有很强的关系。

报 告 人:李冬生 博士,美国西北太平洋国家实验室科学研究员

李冬生,女,博士,在宾西法尼亚州州立大学获理学博士学位,随后分别在美国俄亥俄州立大学、加州大学河滨分校从事博士后研究,并担任过美国劳伦斯伯克利国家实验室材料科学部的项目科学家,现为美国西北太平洋国家实验室科学研究员,是无机材料合成领域的国际知名学者,在多个国际学术组织任职,包括美国材料研究学会、美国晶体生长学会和电子显微镜和显微分析学会等。李冬生博士具有十年以上的专业电镜研究经历,主要通过各种原位表征分析技术研究材料合成、生长的微观过程和机理,在材料合成生长领域取得了原创性成果,已在《Science》、《Advanced Materials》等顶级期刊发表多篇论文,引用次数共计1000余次。2015年, 李冬生博士从600多个申请人中脱颖而出,获得美国能源部早期职业项目资助(DOE Early Career Research Program Awards(2015),进一步从事开发新能源材料和减少碳排放的研究工作. 

时    间:2017年1月4日 上午9:30

地    点:二教500会议室

主办单位:理学院  科技处