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Graphen flüssige Zelle Elektronenmikroskopie mechanistischen informieren über Nanocrystal Wachstum und Ätzen mit hoher räumlicher Auflösung, aber da Graphen flüssigen Zellen schwierig und heikel sein kann, die Technik erfordert Liebe zum detail verwertbare Daten zu extrahieren. Auch nach umfangreichen Praxis, Graphen flüssigen Zellen nur etwa die Hälfte, ein Viertel aus flüssigen Zellen erfolgreich Kapseln Sie die flüssige Lösung. Der entscheidende Schritt bei der Bildung von flüssiger Zellen setzt das zweite Grid auf der Oberseite der Tropfen der Flüssigkeit. Häufige Fehler sind immer die Pinzette stecken zwischen den beiden Netzen, fallen das zweite Grid auch weit außerhalb der Mitte, und beginnend mit einem Tröpfchen, die zu groß ist. Da die Montage von Graphen flüssigen Zellen heikel ist und feinmotorische Fähigkeiten erfordert, dauert es normalerweise Praxis erfolgreich die flüssigen Taschen machen. Aufgrund des Aufwands der Graphen-beschichtete TEM Netze ist es dringend empfohlen, dass neue Graphen Flüssigkeit Zelle Benutzer erste Praxis die flüssigen Zelle Entscheidungsprozess auf traditionelle Kupfer, amorphem Kohlenstoff TEM Gittern, Geld zu sparen.
Ermittlung der Ursachen des Scheiterns für flüssige Zellen kann schwierig sein, weil ein Forscher nicht wissen vielleicht, ob jeder Schritt erfolgreich wurde bis imaging der Probe am Ende, und Fehler, wie die Graphen kratzen können unbemerkt. Der einfachste Fehler zu identifizieren ist eine unsachgemäße Montage, weil der Forscher liquid Austritt aus der Graphen flüssige Zelle sofort sehen. Probleme mit der Herstellung der Graphen auf Kupfer Gittern, wie Risse von der Graphen kann schwieriger zu lokalisieren. Die Qualität der Graphen kann überprüft werden, sowohl vor als auch nach der Beschichtung die TEM-Raster mit Raman-Spektroskopie, aber die Graphen ist nach diesen Tests in der Regel unbrauchbar. Darüber hinaus ist es wichtig, sofort Überweisung Graphen zu verwenden, da die zwei Gesichter des Graphen geschnürt sauber, um eine Dichtung durch Van-Der-Waals-Kräfte richtig zu bilden müssen. Graphen-beschichtete Netze durch Polymer Transfermethoden machen kann Polymer auf der Seite des Graphen Rückstände, die erwartet wird, um miteinander zu verbinden. Wenn die korrekte Vorgehensweise mit den richtigen TEM-Grids folgt, ist Mangel an Erfolg mit dem Graphen flüssige Zelle in der Regel durch falsche Handhabung des Graphen und Netze während der Montage und Herstellung.
Graphen flüssige Zelle TEM Vorschüsse vorhandenen flüssigen Zelle TEM Techniken mit einem viel dünner Kapselung Material, das verwendet im traditionellen TEM Inhaber, die hohe Auflösung und die Facette Flugbahn Tracking Experimente viel einfacher. Mit der Auflösung von kommerziellen Nitrid Membran flüssige Siliziumzellen würde ein Großteil der Facette und kinetische Informationen, die durch Ätzen Nanokristalle in der Graphen flüssige Zelle erreicht werden kann verloren gehen. Graphen, die flüssigen Zellexperimente TEM auch auf bestehende Single durchgeführt werden können kippen TEM Inhaber negiert die Notwendigkeit für teure neue spezialisierte Inhaber. Weiter, die Graphen flüssige Zelle kann in jeder Besitzer, die akzeptiert TEM Raster Standardproben ermöglicht flüssige Zellexperimente in durchgeführt werden erweiterte Inhaber (Heizung, Tilt, Kühlung, Cryo, Cathodoluminescence) wo gestellt werden Silizium-Nitrid Flüssigkeit Zellen sind nicht ausgelegt. Darüber hinaus stellen Graphen flüssigen Zellen die Gefahr der Absturz des Vakuums der TEM-Spalte, wenn die Taschen wie andere flüssige Zelle TEM Techniken Bruch. Obwohl die Graphen flüssige Zelle eine allgegenwärtige Technik in Nanocrystal Bereichen noch nicht, seine Benutzerfreundlichkeit und räumliche Auflösung es viel mehr am meisten benutzt in der Zukunft macht.
Auch mit seinen vielen Vorteilen hat Graphen flüssige Zelle TEM Einschränkungen über die Arten von Experimenten, die ausgeführt werden können. Etwas Flüssigkeit verdampft, wie Form, Taschen, so dass es schwierig ist, die Konzentration der Spezies in Lösung, genau zu bestimmen, auch ohne Berücksichtigung der Electron Beam-Effekte. Graphen flüssigen Zellen haben auch zufällige Größen, Höhen und Verteilungen von kleinen Taschen, also Silizium-Nitrid-Durchflusszellen den Vorteil von mehr quantifizierbaren Pre-Strahl-Konzentrationen und große, einheitliche flüssigen Schichten. Wie in dieser Arbeit beschrieben, können nur vorinstallierte Proben mit Graphen flüssige Zelle in der TEM, so ist es nicht möglich ist, fließen in andere Lösungen, um chemische Reaktionen auslösen angezeigt werden. Der Radiolyse-Arten durch die Wechselwirkung des Elektronenstrahls mit der flüssigen Lösung erzeugt sind der einzige Auslöser, der verwendet werden kann, um eine Reaktion zu starten. Noch nicht nachgewiesen, können thermisch initiierten Prozesse in Graphen flüssigen Zellen mit standard Heizung Haltern ausgelöst werden. Elektron strahleninduzierten Radiolyse Auswirkungen können sind noch nicht vollständig verstanden und schwer zu kontrollieren. Forscher entwickelten kinetischen Modelle bestimmen den Inhalt des flüssigen Zelle Taschen nach Strahl Interaktion31,32, aber ihre Genauigkeit ist begrenzt durch die Anzahl der Reaktionen, die in das Modell und alle unbekannten Konzentration enthalten Änderungen infolge der Trocknung. Komplexe erste Tasche Inhalt mit vielen reagierenden Arten wie FeCl3, Tris-Puffer und sogar Graphen30, können schwierig zu verstehen, unter Verwendung eines kinetischen Modells sein. Ein weiterer Nachteil der flüssigen Zelle Elektronenmikroskopie ist, dass es schwierig ist, die Zusammensetzung der Kristalle gebildet bei dynamischen Vorgängen zu charakterisieren. Zum Beispiel in wachstumsversuchen Mehrkomponenten-Systeme, es möglicherweise unmöglich zu unterscheiden, was Phasen oder Arten wachsen, wenn die neue Nanokristalle amorphen oder nicht auf Zone-Achse sind. Dies ist ein weiterer Grund warum das Ätzen vorgeformte Nanokristalle eines bekannten stoffgemischs sitzen auf einer bekannten Zone Achse wünschenswert ist. Zu guter Letzt gibt es noch einige Argumente, dass strahleninduzierten Reaktionen in einem Graphen flüssige Zelle nicht die Bedingungen der Ex-Situ -Reaktionen in einem Kolben repräsentieren.
Zukünftige Graphen flüssige Zelle Experimente werden helfen, einige dieser Bedenken zu lindern, während auch mit neuen TEM um weitere Fortschritte Sonde die zugrunde liegenden Geheimnisse von Nanokristallen. Korrelative ex-Situ Nanocrystal Synthese und Radierung Experimente werden entscheidend erhärten die Mechanismen in flüssigen Zellexperimente TEM gesehen. Auch Forscher haben begonnen, auf Graphen flüssige Zelle TEM35 Fluss Funktionen hinzufügen und machen mehr kontrollierte Taschen36 einschließlich Arrays von Graphen flüssigen Zellen mittels lithographically Löcher37vorbereitet. Fortschritte in der Elektronenmikroskopie Auflösung und Kamera Geschwindigkeit machen Graphen flüssige Zelle weiter in der Lage, atomaren Dynamik während Nanocrystal Transformationen zu studieren. Kleine Taschen von Flüssigkeit in ein atomar dünnen Material wie Graphen für Gebrauch in der Elektronenmikroskopie hat eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten und zweifellos ein Grundnahrungsmittel der Nanowissenschaften Forschung in der Zukunft.