用于气–固相互作用纳米级原位研究的环境透射电子显微镜（ETEM）进展

尽管环境透射电子显微镜（ETEM）在电子显微镜发展早期就已出现，但该技术的最新发展为气体环境中纳米材料的研究开辟了新途径。扫描/透射电子显微镜（S/TEM）技术的重大改进，在待测样品附近维持气体环境的同时，现已能够实现对气-固相互作用过程中所发生现象的原子尺度研究。推动这些发展的核心在于基于纳米材料的技术研究，例如高效能源转化、利用与存储以及环境保护。原位高空间分辨率表征提供了独特的信息，有助于在纳米结构的特征尺度上直接理解其结构、性质与功能之间的关系。本文综述了近期的研究进展，重点展示了基于专为原子尺度原位研究所优化的最新一代显微镜——最先进的差分抽气显微镜平台的潜力。结合当前催化研究中的实例，高分辨率成像揭示了纳米催化剂在处于活性状态时的结构变化，并有助于理解失活过程；而光谱技术则为研究反应性提供了额外途径。此外，本文还讨论了旨在提高可实现成像分辨率，同时将纳米材料中电子束-固体相互作用的影响控制在可接受范围内的成像方案。