В конце 2019 года в Институте катализа СО РАН запущен новый просвечивающий электронный микроскоп высокого разрешения Themis Z. Он обладает уникальными характеристиками, позволяющими назвать его одним из самых высокотехнологичных микроскопов в мире, применяемых на данный момент для исследований в области катализа, физической химии и материаловедения. Оборудование было изготовлено компанией Thermo Fisher Scientific в Нидерландах по заказу ИК СО РАН. Стоимость микроскопа составила около 495 миллионов рублей, субсидию на его приобретение Институт получил из федерального бюджета.

Новый микроскоп обладает разрешением 0,7 ангстрем в режиме просвечивающей электронной микроскопии и 0,6 ангстрем в режиме сканирующей просвечивающей электронной микроскопии, что позволяет визуализировать индивидуальные атомы даже при отсутствии кристаллической решетки. Получение изображения с максимальным паспортным разрешением 0,6 и 0,7 ангстрем обеспечивают два корректора сферических аберраций. На данный момент в России — это единственный прибор, оснащенный двумя корректорами.

«Микроскоп располагает множеством исследовательских опций. Например, мы можем проводить элементный анализ (EDX – прим. ИК СО РАН) который позволяет получать данные о химическом составе образца с пространственным разрешением до 1 нм и осуществлять картирование химических элементов: понять, в каких позициях находятся разные атомы и визуализировать их пространственное распределение, – комментирует научный сотрудник лаборатории структурных методов исследования, к.ф.-м.н. Евгений Герасимов. – Кроме того, режим EELS (Спектроскопия характеристических потерь энергии электронами – прим. ИК СО РАН) позволяет детектировать лёгкие элементы, такие как бор, фосфор, азот, кислород, и помогает «расставить» их по позициям кристаллической решётки. Электронная томография дает возможность получать трёхмерные изображения структур образцов. Магнитная микроскопия позволяет визуализировать различные магнитные домены».

Уникальные характеристики прибора открывают возможность для исследования гетерогенных катализаторов со сверхнизким содержанием активного компонента, включая т. н. single site катализаторы, в которых активными центрами являются кластеры или одиночные атомы металлов, локализованные на поверхности носителя. Комплектация микроскопа также предусматривает возможность инсталляции дополнительной ячейки in situ, которая позволит изучать эволюцию катализаторов непосредственно в ходе протекания химического процесса.

Специфика и сложность микроскопа потребовали создание специального помещения с особыми микроклиматом и инфраструктурой. Прибор высотой около пяти метров занимает отдельную комнату, оборудованную системой экранирования внешних магнитных полей, антивибрационной защиты и прецизионного термостатирования, которая обеспечивает постоянную температуру и влажность. Также к микроскопу с трансформаторной подстанции проведена отдельная линия электропитания для обеспечения стабильного бесперебойного питания и устранения возможных электромагнитных помех.

 

Атомарное разрешение кристаллической структуры золота (режим сканирующей просвечивающей электронной микроскопии)

«Уникальность данного микроскопа заключается в том, что это самый высокоразрешающий прибор в мире на данный момент, — говорит Евгений Герасимов. — Он позволит нам видеть то, что раньше мы видеть не могли, лучше понять природу материла и взаимное расположение его составляющих элементов. С помощью этого прибор экстра-класса мы сможем получать качественно новые данные, которые позволят нам выйти на принципиально новый уровень решения научных задач».

Похожие новости

  • 27/04/2017

    Академический, прикладной, эффективный: интервью академика Валентина Николаевича Пармона

    ​Научный руководитель Института катализа СО РАН академик Валентин Пармон считает, что настоящее мерило достижений ученого в технических науках — промышленные технологии. Валентин Пармон — один из самых авторитетных в мире ученых в области катализа и фотокатализа, химических методов преобразования энергии, нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, термодинамики неравновесных процессов.
    1675
  • 23/10/2017

    Что нужно для развития химической отрасли

    ​Развитие химической отрасли немыслимо без инноваций, поэтому особое значение приобретает трансфер современных технологий. Еще лет пятнадцать назад в случае необходимости в том или ином продукте о подобной проблеме не задумывались, и нужная продукция просто импортировалась.
    1236
  • 21/06/2019

    Роспатент назвал 100 лучших изобретений года

    ​Роспатент подвел итоги анализа всех патентов, выданных в 2018 году, и опубликовал список из 100 лучших изобретений ушедшего года. В их числе оказались новый метод получения графена, инновационный способ гарантированной сохранности органов для трансплантации, а также пептидный модулятор для лечения расстройств памяти.
    889
  • 20/02/2017

    Новосибирские ученые предлагают недорогой способ утилизации отходов канализации

    ​Утилизировать отходы сточных вод с помощью катализаторов предложили новосибирские ученые. Обычно иловые осадки складируют на специальных полигонах или сжигают с применением песка. Это затратно и неэкологично.
    1770
  • 24/04/2018

    Как сделать жилье более доступным и экологичным?

    ​​Дом - это что-то теплое, уютное и, на первый взгляд - очень консервативное. Но на самом деле и строительство попевает за техническим прогрессом. Как сделать жилье более доступным, дешевым, экологичным? Мы создали краткий обзор тенденций и технологий будущего, которые появляются уже сейчас.
    1333
  • 28/12/2019

    Победители конкурса президентских грантов 2020 года для молодых ученых

    ​​Конкурсная комиссия Министерства науки и высшего образования (Минобрнауки) объявила победителей конкурса для государственной поддержки научных исследований молодых российских ученых - кандидатов и докторов наук и ведущих научных школ России.
    1374
  • 05/10/2019

    Молодые ученые Института катализа СО РАН получили поддержку Президента РФ

    В 2019 году сразу четверо молодых ученых Института катализа СО РАН начнут получать финансовую поддержку в рамках стипендий Президента РФ. Младший научный сотрудник лаборатории фото- и электрокатализа Дина Марковская, недавно защитившая кандидатскую диссертацию, вошла в число 171 победителя конкурса на получение стипендии Президента Российской Федерации в 2019-2021 годах для молодых ученых, осуществляющих перспективные научные исследования и разработки по приоритетным направлениям модернизации российской экономики.
    470
  • 22/11/2016

    Микробные топливные элементы: альтернативный источник энергии

    Вот уже много лет человечество озабочено поисками альтернативных источников энергии: солнечные батареи, ветряные и приливные электростанции… Одним из перспективных направлений в этой области является разработка микробных топливных элементов (МТЭ), которые не только генерируют электричество, но и решают экологические проблемы.
    4610
  • 25/10/2019

    В Омске дан старт строительству первого в России завода по производству катализаторов

    ​Новое предприятие выведет российскую нефтепереработку из зависимости от импорта. Реализация проекта означает создание новых рабочих мест как в производственном, так и в научном секторе.  Старт строительству завода дали 24 октября.
    661
  • 29/11/2019

    ИК СО РАН ведет исследования совместно с компанией «Татнефть»

    ​Ряд вопросов, актуальных для нефтегазохимического комплекса Республики Татарстан, был рассмотрен сегодня на заседании Совета директоров ОАО «Татнефтехиминвест-холдинг».  Заседание состоялось в Доме Правительства РТ, провел его Президент Республики Татарстан Рустам Минниханов.
    504