中科院新疆理化技術研究所科研人員首次在實驗上觀察到金屬納米液滴的成核過程,證實納米液滴的成核過程遠比經典成核過程復雜,相關研究結果于近期發表在《ACS Nano》上。
納米材料的成核、生長是材料和化學科學研究的一個基本過程,該過程能夠為設計具有新穎和重要性能的材料提供理論指導。在原子尺度觀察納米材料的成核、生長微觀動力學過程則是認識納米材料生長機制關鍵,但在實驗上很難實現在納米材料生長的同時對其生長微觀動力學過程進行全面和詳細記錄。相對于固態納米粒子,納米液滴的生長微觀動力學研究更是缺乏,盡管其生長動力學過程對化學、環境和生命科學研究有重要的意義。
據悉,中國科學院新疆理化技術研究所環境科學與技術研究室科研人員在前期研究中,利用光化學還原法實現在氧化物SrBi2Ta2O9基底上原位生長金屬Bi納米粒子。研究發現,在電子束激發下被還原的Bi原子首先在固體表面生成一層單原子層厚的膜,然后形成納米簇,再聚集成納米液膜,最后通過Stranski-Krastanov生長模型將液膜轉化成液滴完成成核過程。