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【Lecture】利用多重原位手段对表/界面催化反应过程实时追踪
2019-12-24 09:00:00

王竹1,2
1Scientific Center for Optical and Electron Microscopy, ETH Zurich, 8093 Zurich, Switzerland

2Department of Inorganic Chemistry, Fritz Haber Institute of the Max Planck Society, Berlin-Dahlem D-14195, Germany

* Email: insitusem@gmail.com

    随着原位电子显微镜技术的成熟,对催化的研究逐渐逼近对催化本质的探索。表面科学是研究催化的基础,因此在纳米尺度下实时观测催化剂表面在反应过程中的动态变化为研究人员所渴望。当前低能电子显微镜(Low energy electron microscopy)与光发射电子显微镜(Photoemission electron microscopy)为主流原位观测表面追踪的手段。然而受电子成像方式与入射电子束能量的制约,低能电子显微镜只能实现在高真空与较低气氛压力环境下观测,对于较高气氛压力下的真实催化过程无法捕捉。传统环扫显微镜主要用于对生物样品或特殊样品的常规表征,可实现特定气氛下成像。因此环扫显微镜可改装为在可控环境气氛下工作的实时表面形貌观测仪器。利用该原位观测技术,通过原位透射电子显微镜/原位扫描隧道显微镜所获得的原子尺度细节信息可以嵌入在较低放大率下通过原位扫描所获得的全局图像中,并随后与原位X射线光电子能谱数据相关联来了解动态化学过程信息。此种多尺原位探查方式能够研究从原子尺度到介观尺度对反应过程中催化剂的动态行为进行实时追踪。该手段补充了单纯通过原位透射电镜或扫描隧道显微镜所获得的局部信息与模型过于简化的局限性,从而弥合了从模型系统到现实催化剂的“材料差距”(material gap)。它还能够弥合所谓的 “压力差距”(pressure gap):如原位透射显微镜的高分辨观测只能在气相的化学势较低的情况下对缓慢原子级动态行为进行实时追踪。而配合原位扫显微镜可分层次多尺度地原位揭示涉及大量原子快速运动的复杂催化过程。

报告人简介:

    王竹君,2003-2007西北工业大学(本科),2008-2011西北大学(研究生),2011-2016马普学会·弗里茨哈勃研究所(博士)2016-2018马普学会·弗里茨哈勃研究所(博士后),2018-现在,苏黎世联邦理工学院(young scientist)。主要从事电子显微镜表面敏感化成像改装工作。目前已经实现了在超高温(1000-1500C)近常压(100-4000Pa)下观测二维纳米材料(Graphene/hBN)生长与拼接行为,与金属气体催化反应的表面动态过程。至今以第一作者或通讯作者在Nature、Nature Catalysis、Nature comm.、PRL、ACS Nano 等期刊发表论文10余篇。

报告时间:2019年12月26日 9:00

报告地点:催化基础国家重点实验室三楼会议室

 

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