Une nouvelle technologie révolutionnaire de microscopie électronique développée au York JEOL Nanocentre de l'Université de York permet aux chercheurs d'observer et d'analyser des atomes isolés, petits clusters et nanoparticules dans des expériences dynamiques in situ pour la première fois.

Les travaux influents menés à York ouvrent de nouvelles opportunités frappantes pour observer et comprendre le rôle des atomes dans les réactions dans de nombreux domaines des sciences physiques. Elle a également des implications importantes pour les nouveaux médicaments et les nouvelles sources d'énergie.

Jusque là, l'observation des atomes réactifs a été difficile. Lors de l'étude des réactions à la surface du catalyseur, les scientifiques doivent généralement examiner des systèmes idéalisés dans des conditions de vide plutôt que d'examiner la réalité d'un processus catalytique industriel dans un environnement gazeux.

Cependant, dans une première mondiale, les directeurs du York JEOL Nanocentre, le professeur Ed Boyes et le professeur Pratibha Gai, ont développé une technologie de microscopie électronique à transmission à balayage dans l'environnement avec correction d'aberration in situ à résolution atomique (AC-ESTEM in situ) pour les études de réaction catalytique dans des conditions de réaction réalistes.

Avec la nouvelle technologie, il est désormais possible d'observer et d'analyser des atomes isolés, petits amas et nanoparticules dans des expériences dynamiques in situ avec des environnements de réaction gazeuse contrôlés à des températures de fonctionnement initiales allant jusqu'à 500 °C dans des conditions de réaction transitoires.

La recherche fondamentale réalisée entièrement au York JEOL Nanocentre - une collaboration majeure à long terme entre les départements de chimie de l'Université, Physique et électronique, l'Union européenne, Yorkshire Forward et premier fabricant d'optique électronique JEOL - est rapporté dans Annalen der Physik (Berlin).

Professeur Gaï, Co-directeur du York JEOL Nanocentre et professeur de microscopie électronique avec des chaires dans les départements de chimie et de physique de York, a déclaré :« Notre recherche ouvre de nouvelles opportunités passionnantes pour l'observation et l'étude des atomes en réaction, les éléments de base fondamentaux de la matière, dans de nombreuses réactions et est particulièrement important pour le développement de nouveaux médicaments et de nouvelles sources d'énergie."

L'équipe de scientifiques de York, qui comprend Michael Ward et le Dr Leonardi Lari, a réussi à imager des atomes de platine individuels sur des supports de carbone dans un catalyseur réactif dans des conditions d'atmosphère et de température contrôlées.

Professeur Boyes, Co-directeur du York JEOL Nanocentre, avec des chaires dans les départements de physique et d'électronique de York, a déclaré:"Le platine sur supports en carbone est important dans de nombreuses applications de l'industrie chimique, y compris dans les sources d'énergie telles que les piles à combustible et constitue un système modèle informatif plus généralement."

Le travail a été financé par le Conseil de recherche en génie et en sciences physiques (EPSRC).