中新社烏魯木齊3月2日電 (記者 孫亭文)記者2日從中科院新疆理化技術研究所獲悉，該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(fā)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(xiàn)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(tài)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(huán)境和生命科學研究有重要的意義。在納米液滴生長研究方面，美國科學家吉布斯(Gibbs)在130年前提出的經典成核理論一直被廣泛接受，但對于納米液滴的生長微觀動力學過程目前仍缺少直接的實驗證據。
據悉，中國科學院新疆理化技術研究所環(huán)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(xiàn)在氧化物SrBi2Ta2O9基底上原位生長金屬Bi納米粒子。研究發(fā)現(xiàn)，在電子束激發(fā)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。
此項研究得到國家自然科學基金、中科院創(chuàng)新國際團隊、中科院“西部之光”、新疆杰出青年基金等項目資助。(完)