报告题目:创建基于扫描透射电子显微镜的分析化学和同步辐射技术探究金属-有机框架材料结构
报 告 人:Sean Collins,利兹大学
时 间:2024年7月13日10:30
地 点:莫干山校区化工5号楼B306
报告摘要:
金属有机骨架(MOFs)是由金属离子或簇和有机连接分子在扩展的二维和三维网络中构建的材料。这些材料不仅在气体储存和化学分离方面,而且在传感、催化、质子和离子导电膜等新形式的应用,如玻璃和复合材料的涂层、封装和功能表面,表现出非凡的前景,因为它们具有很高的内表面积。MOFs的许多性质与固体状态下的原子和分子结构以及缺陷和无序构型直接相关。虽然粉末尺度和同步加速器x射线技术在检测这些材料的平均或整体结构方面非常成功,但由于这些材料在电子显微镜下暴露于高能电子束时对不可逆的结构变化(即光束损伤)高度敏感,因此纳米长度尺度上的非均质性通常被隐藏。
本次演讲将详细介绍几种先进的扫描透射电子显微镜(STEM)方法,使用电子束光谱和四维STEM(纳米束电子衍射)来揭示金属中心配位,官能团映射,MOFs玻璃中的熔化和混合过程,相干缺失金属缺陷域和晶体-非晶纳米复合材料中的纳米尺度非均质性细节。这些技术代表了紫外-可见和红外光谱、元素分析、x射线衍射和对分布函数分析的类似物。此外,将介绍MOFs玻璃作为高亮度、窄带发光卤化铅钙钛矿纳米晶体的高耐久性基体材料的能力,包括正在进行的将单纳米晶体带隙测量、发射(阴极发光)和逐晶体组成结合在一起的工作。显微镜技术的进步揭示了缺陷MOFs和整个MOFs玻璃混合物和复合材料中存在的材料微观结构,建立了从气体吸收到嵌入卤化物钙钛矿发光等关键性质的纳米级起源的图片。
报告人简介:
Sean Collins博士是英国利兹大学布拉格材料研究中心、化学与过程工程学院和化学学院的大学学术研究员。柯林斯博士领导的研究小组专门研究先进的电子显微镜,使用光谱和分子材料的微观结构分析,从有机半导体到金属有机框架(MOFs)和单原子催化的聚合物支撑。他的兴趣涉及成像、衍射、电子能量损失光谱(EELS)和其他二维和三维电子束光谱,旨在将微观分析与从光学性质到化学和分子传输机制的功能特性联系起来。最近的亮点包括氮化碳负载过渡金属催化剂的单原子光谱,卤化物钙钛矿MOFs玻璃复合材料,以及MOFs的缺陷域成像。他在英国皇家学会会员Paul Midgley教授的指导下获得了剑桥大学材料科学与冶金系的博士学位。在博士期间,他开发了EELS,用于金属纳米颗粒表面等离子体的定量三维成像。柯林斯博士是SuperSTEM咨询委员会(英国国家高级电子显微镜研究机构)和皇家显微学会工程、物理和材料科学分会的成员。