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大量研究表明，金属纳米粒子的催化活性与其三维结构和原子表面结构具有很大的相关性。对纳米催化剂的性能进行合理优化设计在很大程度上取决于先进的定量3D表征技术的可用性。电子断层扫描目前能够在原子分辨率下对纳米结构的结构和组成进行3D分析，但是所有这些测量大多是在室温和超高真空中进行的，这些条件与实际应用相关性不大。静态条件下测量的纳米颗粒的3D结构还不能够*解释其在变化的反应环境中的结构演化和结构与性质之间的关联性。金属Pt是典型的气相反应的催化剂，这类反应通常是在有氧气或者氢气...

具有明确结构和可调组成的金属间化合物LI0型PdZn因其*的催化性能，非常适用于多相催化。目前的研究虽然可以可控的制备得到负载的PdZn金属间催化剂，但是对于合成工艺中的某些关键步骤却一直缺乏有力的证据，这在一定程度上限制了其应用。有学者在超高真空环境下，基于一些模型系统研究了PdZn的形成机制，但是考虑到模型与实际系统之间存在非常不同的化学环境和材料差距，在实际应用条件下对PdZn负载型催化剂的研究就很迫切且至关重要。另据文献报道，金属间化合物的形成过程是从Pd纳米颗粒的表...

纳米晶体（NCs），也称为量子点，由于其在诸如发光二极管、光电探测器和光伏器件等光电应用中的性能而引起了很大的关注。由于具有不同生长模式的NCs通常显示不同的物理和化学性质，对NCs生长过程的详细研究可能有助于更好地理解相变和潜在的生长机制。定向附着生长模式是目前许多纳米材料的主要生长模式并得到广泛报道，定向生长主要是通过高温下纳米材料的自发空间旋转来实现，因此需要高的空间自由度。而纳米材料在生长过程中会聚集并相互接触，多界面的接触会直接导致纳米晶空间自由度的下降，然而在实际...

碳纳米管（CNTs）因其具有*的物理和化学性质以及它们在电子，催化，储能等方面的潜在用途，在过去的几十年中引发了巨大的研究兴趣，合成具有受控直径，长度和手性的CNT是决定基于CNT的器件性能的关键因素。现有的研究对于CNT的生长机制的理解大部分还停留在分子水平，缺乏有关CNT生长的原子级信息，这在很大程度上造成了CNT生产的不可控。一些关键问题仍在等待答案或澄清，例如，催化剂的状态（液体或固体）是什么，催化剂的活性结构是什么，温度或压力等外部参数如何影响碳纳米管的生长动力学，...

层状过渡金属二硫化物（LTMDs）由于其出色的物理和化学特性使其在光电、催化和复合材料等领域具有潜在的应用价值，引起人们的广泛关注。LTMDs晶体上通常存在两种类型的表面位点：在基面上的阶地位点和在侧表面上的边缘位点。由于各向异性键合和使表面能小化的趋势，LTMDs通常表现出水平取向的形态，以小的悬空键将基面暴露为终止表面。近，有研究已经开发出新的一类LTMDs，二维（2D）分子层垂直组装以优选暴露边缘位点而不是阶地位点。由于边缘位点上暴露的悬空键的化学反应性增强，垂直排列的...

LiCoO2具有典型的层状结构，其工作电压高，充放电电压平稳，比能量高，循环性能好，且由于LiCoO2具有生产工艺简单和电化学性能稳定等优势，所以实现商品化的正极材料。LiCoO2虽然理论比能量很高，但对于商用的基于LCO的电池，仅利用了其理论容量的一半，另一方面，这也表明增加其实际能量密度具有巨大潜力。另外，对于锂离子电池在大型系统（尤其是具有高能量密度的系统）上的应用而言，热稳定始终是至关重要的问题。热分解的氧气会与易燃的电解质发生反应，并导致热逃逸。另外，环境条件本身与...