(PhysOrg.com) -- Een techniek voor real-time monitoring van de galvanische vervangingsreactie tussen zilveren nanodraden en waterige goudzoutoplossingen met behulp van ter plaatse flow-cell transmissie X-ray microscopie (TXM) is ontwikkeld door wetenschappers van het Center for Nanoscale Materials Nanophotonics Group en de Advanced Photon Source (APS) X-Ray Science Division. Met deze techniek zijn voor het eerst glimpen van de morfologische evolutie van massief zilveren nanodraden tot holle gouden nanobuisjes beschikbaar.

Galvanische vervangingsreacties tussen vaste metalen nanodeeltjes met oxiderende metaalprecursoren vormen een veelzijdige strategie voor het synthetiseren van holle metalen nanostructuren met op maat gemaakte eigenschappen die moeilijk (of zelfs onmogelijk) te bereiken zijn van hun vaste tegenhangers.

Het begrijpen van het mechanisme dat betrokken is bij de galvanische vervangingsreacties op nanoschaal is van cruciaal belang voor het ontwikkelen van robuuste strategieën voor de gecontroleerde synthese van holle nanostructuren, maar directe observatie van de morfologische evolutie van de nanodeeltjes is niet gerealiseerd vanwege het ontbreken van ter plaatse beeldvormende technieken die compatibel zijn met op oplossing gebaseerde reacties. Door gebruik te maken van het voordeel van sterke penetratie van synchrotron harde röntgenstralen in vloeibare oplossingen, ter plaatse

TXM in combinatie met een stroomcel maakt de realtime monitoring van de reactie tussen zilveren nanodraden en HAuCl mogelijk ₄ . Het werk is belangrijk omdat een morfologisch evolutieproces in meerdere stappen duidelijk is onthuld en de belofte van ter plaatse TXM in onderzoek naar nanomaterialen is aangetoond.