Galvanische vervangingsreacties bieden een elegante manier om vaste nanodeeltjes om te zetten in complexe holle morfologieën. conventioneel, galvanische vervanging wordt bestudeerd door de reactie in verschillende stadia te stoppen en de producten ex situ te karakteriseren. In situ-waarnemingen door vloeistofcel-elektronenmicroscopie kunnen inzicht verschaffen in mechanismen, snelheden en mogelijke modificaties van galvanische vervangingsreacties in de oorspronkelijke oplossingsomgeving.

Onderzoekers van het Brookhaven National Laboratory gebruikten vloeistofcelelektronenmicroscopie om galvanische vervangingsreacties tussen zilveren nanodeeltjessjablonen en waterige palladiumzoutoplossingen te onderzoeken. Hun in-situ observaties volgen de transformatie van de zilveren nanodeeltjes in holle zilver-palladium nanostructuren. Hoewel de zilver-palladium nanokooien morfologieën hebben die vergelijkbaar zijn met die verkregen in ex-situ controle-experimenten, zijn de reactiesnelheden veel hoger, wat aangeeft dat de elektronenbundel het galvanische proces in de vloeistofcel sterk beïnvloedt. Door aaseters te gebruiken die aan de waterige oplossing worden toegevoegd, onderzoekers identificeerden de rol van radicalen die worden gegenereerd via radiolyse door hoogenergetische elektronen bij het wijzigen van galvanische reacties.

Begrijpen hoe galvanische vervangingsreacties in nanodeeltjes kunnen worden gecontroleerd, is belangrijk voor het benutten van deze materialen in toepassingen, zoals containers op nanoschaal voor diagnostiek en medicijnafgifte, contrastverhogende middelen in biomedische beeldvorming, of platforms voor het vergemakkelijken van chemische reacties.

CFN-mogelijkheden:CFN's Elektronenmicroscopie-faciliteit voorzag een omgevingstransmissie-elektronenmicroscoop met een speciale houder die de vloeibare cel kan opnemen.