Avondlezing door prof.dr. Sara Bals georganiseerd door de Rotterdamsche Chemische Kring.
Organische structuren op atomair niveau
Samenvatting
Nanomaterialen zijn belangrijk voor een breed scala aan toepassingen omwille van hun unieke eigenschappen, die sterk verbonden zijn met hun driedimensionale (3D) structuur. Elektronentomografie is een ideale techniek om die 3D structuur te bestuderen. De meeste van deze onderzoeken resulteerden in 3D-reconstructies met een resolutie op nanometerschaal, maar ook individuele atomen konden worden gevisualiseerd. De toenemende complexiteit van nanomaterialen heeft echter de ontwikkeling van nog meer geavanceerdere 3D-karakteriseringstechnieken gestimuleerd, die tijdens deze lezing zullen besproken worden.
De 3D-karakterisering van structurele defecten in nanodeeltjes door middel van transmissie-elektronenmicroscopie is bijvoorbeeld verre van eenvoudig. Het kunnen visualiseren van defecten is echter van groot belang om b.v. de initiële groei van metallische nanodeeltjes te begrijpen of het effect van laserbestraling op de kristalstructuur te bestuderen. Een andere uitdaging is het begrijpen van de stabiliteit van nanomaterialen tijdens hun toepassing in b.v. katalyse. Het is inderdaad zo dat de meeste elektronentomografieonderzoeken tot nu toe zijn uitgevoerd onder de conventionele omstandigheden van een elektronenmicroscoop. Er zijn dus innovatieve methodologieën nodig om de snelle 3D-veranderingen van nanomaterialen te begrijpen die plaatsvinden bij hoge temperaturen en in de aanwezigheid van vloeistoffen en gassen.
Onze recente experimenten demonstreren de vooruitgang die kan worden geboekt door zowel de opname als de reconstructie tijdens elektronentomografie te versnellen. Op deze manier konden we een dynamische karakterisering uitvoeren van vormveranderingen van metalen nanodeeltjes bij hoge temperaturen. Bovendien hebben we de elementaire diffusiedynamiek van individuele anisotrope bimetalen nanodeeltjes in 3D gemeten. Ten slotte kunnen we, door aberratie-gecorrigeerde elektronenmicroscopie te combineren met een kwantitatieve interpretatie, nauwkeurige metingen uitvoeren van de coördinatiegetallen van de oppervlakteatomen van katalytische nanodeeltjes bij hoge temperaturen en in gasvormige omgevingen.
BIOGRAPHY
Sara Bals was born in Antwerp (Belgium) in 1977 and studied Physics at the University of Antwerp from 1995-1999. She obtained her PhD in 2003 with greatest distinction and special honours by the jury. From 2003-2004, she did postdoctoral work at the National Center of Electron Microscopy in Berkeley, USA. The focus of her work was the development of electron tomography for materials science. After returning to UAntwerp, she became an Assistant Professor in the Physics Department. In 2018 she was promoted to Full Professor. She is currently the spokesperson of EMAT, consisting of 7 principal investigators, about 25 postdoctoral researchers and more than 30 PhD students. Moreover, she is the coordinator of the “Nanolab” Centre of Excellence at the host institution, composed of 6 research groups. Sara Bals is an expert in the application and development of electron tomography for functional nanomaterials. By combining state-of-the-art electron microscopy with advanced 3D reconstruction algorithms, the positions and chemical nature of individual atoms in a nanomaterial are measured. These measurements are now also performed under realistic conditions (heating, liquid or gas flow experiments). She was awarded an ERC Starting grant in 2012, an ERC Consolidator grant in 2018 and an ERC Proof of Concept grant in 2023. She received the award "Laureate of the Academy for Natural Sciences" by the Royal Flemish Academy in 2016, became Francqui research professor in 2017 and was elected as member of the Royal Flemish Academy of Belgium for Science and the Arts in 2020. She received the European Microscopy Award in 2020 and the ACS Nano Lectureship award in 2021. She is an elected member of the European Academy of Sciences and the Academia Europaea. Since 2023 she is Associate Editor with ACS Nano.
Introducé(e)s zijn van harte welkom.
Stuur daartoe een mail naar chemischekringrotterdam@gmail.com.
