成核是许多液相合成和天然材料形成的基础，其在材料化学、地球化学、生物物理学和结构生物学中有着广泛的应用。大多数液相成核过程由于发生在固液界面的特定成核部位因而其成核是不均匀的。然而，这些成核位点的化学和形貌特征以及成核动力学在不同部位的变化仍然无法得知。在本文中，马里兰大学的Taylor J. Woehl等利用原位液胞电子显微镜揭示了宏观均匀固液界面上异质成核动力学中的纳米尺度非均匀性。银纳米粒子在水-氮化硅界面成核的时间分辨原位电子显微镜成像显示，银纳米粒子在界面上的成核事件明显是随机的。然而，局部成核动力学的纳米图表明纳米姐界面上的成核有快有慢。有趣的是，界面域在高过饱和比下消失让位给快速的空间均匀成核动力学。原子力显微镜和纳米颗粒标记实验发现该界面形貌平坦但化学组分不均匀，其功能组的纳米级界面域的大小与纳米成核图中观察到的相似。这些结果以及半定量成核模型表明，化学上不均匀的界面对异质成核具有不同的自由能势垒，这是观察异质成核动力学的基础。总的来说，该项研究结果介绍了一种新的成像方式—纳米成核映射，并对非均匀异质成核动力学提供了全新的见解。

Mei Wang, Taylor J. Woehl et al, Nanoscale Mapping of Nonuniform Heterogeneous Nucleation Kinetics Mediated by Surface Chemistry, JACS, 2019

DOI: 10.1021/jacs.9b05225

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b05225