Baanbrekende nieuwe elektronenmicroscopietechnologie, ontwikkeld in het York JEOL Nanocentre aan de Universiteit van York, stelt onderzoekers in staat om afzonderlijke atomen te observeren en te analyseren, voor het eerst kleine clusters en nanodeeltjes in dynamische in-situ experimenten.

Het invloedrijke werk dat in York wordt uitgevoerd, opent opvallende nieuwe mogelijkheden voor het observeren en begrijpen van de rol van atomen in reacties op veel gebieden van de natuurwetenschappen. Het heeft ook belangrijke implicaties voor nieuwe medicijnen en nieuwe energiebronnen.

Tot dusver, het observeren van reagerende atomen was moeilijk. Bij het bestuderen van de reacties aan het katalysatoroppervlak, wetenschappers moeten gewoonlijk geïdealiseerde systemen onder vacuümomstandigheden onderzoeken in plaats van de realiteit van een industrieel katalytisch proces in een gasomgeving te onderzoeken.

Echter, in een wereldprimeur, de directeuren van het York JEOL Nanocentrum, Professor Ed Boyes en professor Pratibha Gai, hebben atomaire resolutie in-situ aberratie gecorrigeerde omgevingsscanning transmissie-elektronenmicroscopietechnologie (in-situ AC-ESTEM) ontwikkeld voor katalysatorreactiestudies in realistische reactieomstandigheden.

Met de nieuwe technologie is het nu mogelijk om afzonderlijke atomen te observeren en te analyseren, kleine clusters en nanodeeltjes in dynamische in-situ experimenten met gecontroleerde gasreactie-omgevingen bij initiële bedrijfstemperaturen tot 500?C onder tijdelijke reactieomstandigheden.

Het baanbrekende onderzoek dat volledig werd uitgevoerd in het York JEOL Nanocenter - een belangrijke langdurige samenwerking tussen de faculteiten Chemie van de universiteit, Natuurkunde en elektronica, de Europese Unie, Yorkshire Forward en toonaangevende fabrikant van elektronenoptica JEOL - wordt gerapporteerd in Annalen der Physik (Berlijn).

Professor Gai, Co-directeur van het York JEOL Nanocentre en hoogleraar elektronenmicroscopie met leerstoelen in de afdelingen Scheikunde en Natuurkunde van York, zei:"Ons onderzoek opent spannende nieuwe mogelijkheden voor het observeren en bestuderen van reagerende atomen, de fundamentele bouwstenen van materie, in veel reacties en is vooral belangrijk voor de ontwikkeling van nieuwe medicijnen en nieuwe energiebronnen."

Het team van Yorkse wetenschappers, waaronder Michael Ward en Dr. Leonardi Lari, heeft met succes individuele platinaatomen in beeld gebracht op koolstofdragers in een reagerende katalysator onder gecontroleerde atmosfeer- en temperatuuromstandigheden.

Professor Boyes, Co-directeur van York JEOL Nanocentre, met leerstoelen in de afdelingen Natuurkunde en Elektronica van York, zei:"Platinum op koolstofdragers is belangrijk in veel toepassingen in de chemische industrie, ook in energiebronnen zoals brandstofcellen en is meer in het algemeen een informatief modelsysteem."

Het werk werd gefinancierd door de Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC).