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新光谱成像技术助力氢传感器研发
点击次数:349 发布时间:2015/9/16

9月11日,瑞典查尔莫斯大学研究人员能够用一种新的显微技术来观察单个纳米粒子,而不是观察聚集在一起混杂不清的一团粒子。发表在《自然·材料》杂志上的成果显示,研究人员利用等离激元纳米光谱电子成像技术实现了对单个钯纳米粒子的观察。


  项目领导者克里斯托弗·朗海默说:“我们能够证明,通过观察单个纳米粒子就可以洞察纳米材料与周围分子之间相互作用的物理属性。"
  据电气和电子工程师协会(IEEE)《光谱》杂志11日报道,研究人员用这种技术检测单个钯纳米颗粒吸收氢的能力,实验发现,尽管纳米粒子具有相同的大小和形状,但在40毫巴(大气压力单位,1毫巴=100帕斯卡)的大气压力下吸收氢的程度是不尽相同的。
  在现实应用中,这种观察能够帮助开发更为敏感的氢传感器,用以探测燃料电池汽车的泄漏问题。朗海默说:“氢传感器在工作时的主要挑战之一,就是能否设计出对氢的反馈具有线性和可逆性的材料。"
  此前,已经有人能够为单个纳米粒子成像,但这需要较高的成本来给纳米粒子加热,或者用其他的方式消除影响观察精确度的问题。
  朗海默说:“当要研究单独纳米粒子,你需要让某种特殊的探测器去询问这个粒子‘你在做什么’?这通常意味着需要在极其细微的范围内聚焦一束高能电子,或者光子。然后你能迅速获得非常高能的密度,但它可能破坏你想要观察目标的某些过程。"
  新方法不仅将这种破坏作用降到了最低,还能很好地与环境相协调,能够允许在实际环境中一次只研究一个纳米粒子。这种在实验室外观察纳米粒子的能力可能让“环境中的纳米粒子影响力"成为该领域的重点发展方向。

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