學術論文：High-Resolution EM of Colloidal Nanocrystal Growth Using Graphene Liquid Cells, Science, V.336, 6 April 2012, P.61-64

整理：材化所 陳育祥

摘要：

TEM 內部高度真空環境令濕式樣品的分析受到限制，後續學者便發展以氮矽化合物(Si₃N₄or SiO₂)薄膜封裝載具進行濕式臨場觀測研究。然而，此技術卻因膜厚與其材料本身原子序高的特性降低影像觀測解析度，且無法即時獲得粒子發生動態化學反應或電沉積(electrodeposition processes)作用時的訊息。有鑑於此，以石墨烯膜組裝濕式反應槽(graphene liquid cell ,GLC)進行溶液動態臨場觀測，利用石墨烯膜良好的電與熱傳導特性，減低電子束充電加熱的影響，明顯提高影像即時觀測解析度。

美國柏克萊加州大學物理實驗室(Department of Physics, University of California at Berkeley, Berkeley, USA.)與美國勞倫斯柏克萊國家實驗室(Lawrence Berkeley National Laboratory, USA.)之研究團隊合作，2012年於 Science 期刊展示以Transmission Electron Aberration-Corrected Microscope I (TEAM I) 臨場觀測石墨烯膜包覆奈米Pt 粒子溶液，受電子束曝照時之行為，透過粒子的結晶結構和散射對比的改變，得知大多數粒子的成長會延著特定的結晶方向，此對結晶取向提供重要的訊息。本期刊研究所利用之TEAM I(美國國家實驗室與廠商合作自行開發之先進穿透式電子顯微鏡，影像解析度可達0.5Å@300kV)，同時配備有球面像差校正器(Cs Corrector)與色差校正器(Cc Correctors)，使樣品在電壓強度80kev的條件下，擁有低於1 Å之空間解析度(spatial resolution)

本研究團隊與清大陳福榮教授合作進行環境式電鏡分析技術開發，目前已能觀察到奈米金與奈米氣泡之動態微結構變化。院內有興趣之研究團隊，歡迎與本團隊聯繫。