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Materials Science
Catalysis Research
Catalyst nanoparticle imaging and analysis with electron microscopy and EDS.
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Catalysis research
Involved in the processing of over 80% of all manufactured products, catalysts are a critical aspect of modern industry. Heterogeneous nanoparticle catalysts, in particular, are important for a number of modern, environmentally friendly processes such as the production of hydrogen fuel and are found ubiquitously in automotive catalytic converters. As catalysts accelerate production rates and lower temperature requirements for relevant reactions, they significantly reduce the energy needed to perform a given process and/or produce a product of interest.
Nanoparticle catalysis
The morphology, distribution, size, and chemical composition of nanoparticles are crucial for their catalytic efficiency. Scanning transmission electron microscopy (S/TEM) combined with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) has proven to be a valuable research tool for the direct observation and quantification of this information. Additionally, high-performance scanning electron microscopy (SEM) tools take excellent images of beam-sensitive catalyst materials under low-beam-energy and low-beam-current conditions without causing sample damage.
Thermo Fisher Scientific provides a range of instrumentation ideally suited for the characterization of catalyst nanoparticles. We also offer a suite of software tools that allow you to automate your workflow, generating high-resolution, large-area nanoparticle data for a holistic overview of your catalyst.
High-resolution EDS maps of a beam-sensitive material used for photocatalytic processes (C3N4(Co)-Pt). The catalyst uses the synergistic behavior of platinum and cobalt nanoparticles to improve catalytic efficiency. Data courtesy of Prof. ShengChun Yang, Xi’an Jiaotong University, China.
On-Demand Webinar: Spectra 200 S/TEM: A workhorse for catalyst characterisation
Watch this webinar to learn advanced catalyst characterisation methods using TEM, how tools like the Spectra 200 S/TEM are used in the catalyst industry and why Haldor Topsøe chooses the Spectra 200 S/TEM.
On-Demand Webinar: Quantitative structural analysis using STEM HAADF-iDPC
This webinar will give an introduction to the relevance of materials in catalysis, the challenges in their synthesis and their characterisation at atomic level.
Bright field transmission electron microscopy image of iron oxide quantum dots, which are used as a catalyst in variety of chemical processing reactions. Data courtesy of the Regional Centre of Advanced Technologies and Materials, Palacky University, Olomouc, Czech Republic.
Bright field transmission electron microscopy image of iron oxide quantum dots, which are used as a catalyst in variety of chemical processing reactions. Data courtesy of the Regional Centre of Advanced Technologies and Materials, Palacky University, Olomouc, Czech Republic.
3D elemental distribution of a vehicle-aged automotive catalyst sample. Palladium nanoparticles are distributed on oxide carriers.
Metal-organic framework (MOF) with a 2.8 nm pore size. Excellent performance at low beam energy and low beam current enables the Verios SEM to image beam-sensitive materials, like this MOF, at very high resolution, without any sample damage. Image width = ~350 nm. Image by Devin Wu, Thermo Fisher Scientific.
Carbon nanotubes with catalyst particles on top, imaged at 2 kV using the Verios SEM. Mixed signal from different in-column detectors reveals the topography and elemental contrast of this material. Image width = ~4.2 μm. Image by Devin Wu, Thermo Fisher Scientific.
High-resolution TEM imaging of Pt-Rh catalyst nanoparticles enabled by the Thermo Scientific Ceta 16M Camera, revealing the crystalline lattice structure of nanoparticles. Sample courtesy: Prof. B. Gorman and Prof. R. Richards, Colorado School of Mines.
On-Demand Webinar: Spectra 200 S/TEM: A workhorse for catalyst characterisation
Watch this webinar to learn advanced catalyst characterisation methods using TEM, how tools like the Spectra 200 S/TEM are used in the catalyst industry and why Haldor Topsøe chooses the Spectra 200 S/TEM.
On-Demand Webinar: Quantitative structural analysis using STEM HAADF-iDPC
This webinar will give an introduction to the relevance of materials in catalysis, the challenges in their synthesis and their characterisation at atomic level.
Bright field transmission electron microscopy image of iron oxide quantum dots, which are used as a catalyst in variety of chemical processing reactions. Data courtesy of the Regional Centre of Advanced Technologies and Materials, Palacky University, Olomouc, Czech Republic.
Bright field transmission electron microscopy image of iron oxide quantum dots, which are used as a catalyst in variety of chemical processing reactions. Data courtesy of the Regional Centre of Advanced Technologies and Materials, Palacky University, Olomouc, Czech Republic.
3D elemental distribution of a vehicle-aged automotive catalyst sample. Palladium nanoparticles are distributed on oxide carriers.
Metal-organic framework (MOF) with a 2.8 nm pore size. Excellent performance at low beam energy and low beam current enables the Verios SEM to image beam-sensitive materials, like this MOF, at very high resolution, without any sample damage. Image width = ~350 nm. Image by Devin Wu, Thermo Fisher Scientific.
Carbon nanotubes with catalyst particles on top, imaged at 2 kV using the Verios SEM. Mixed signal from different in-column detectors reveals the topography and elemental contrast of this material. Image width = ~4.2 μm. Image by Devin Wu, Thermo Fisher Scientific.
High-resolution TEM imaging of Pt-Rh catalyst nanoparticles enabled by the Thermo Scientific Ceta 16M Camera, revealing the crystalline lattice structure of nanoparticles. Sample courtesy: Prof. B. Gorman and Prof. R. Richards, Colorado School of Mines.
Controle de processo
A indústria moderna exige alta produtividade com qualidade superior, um equilíbrio mantido por meio de um controle de processo robusto. As ferramentas SEM e TEM com software de automação dedicado proporcionam informações rápidas e em várias escalas para monitoramento e aprimoramento de processos.
Controle de qualidade
O controle de qualidade e a garantia de qualidade são essenciais na indústria moderna. Oferecemos uma gama de ferramentas de microscopia eletrônica e espectroscopia para análises multidimensionais e multimodais de defeitos, permitindo que você tome decisões confiáveis e informadas para controle e melhoria de processos.
Pesquisa de materiais fundamentais
Novos materiais são investigados em escalas cada vez menores para o máximo controle de suas propriedades físicas e químicas. A microscopia eletrônica fornece aos pesquisadores percepções importantes sobre uma ampla variedade de características materiais em escala micro a nano.
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Preparação de amostra (S)TEM
Os microscópios DualBeam permitem a preparação de amostras ultrafinas e de alta qualidade para análise de (S)TEM. Graças à automação avançada, os usuários com qualquer nível de experiência podem obter resultados de nível especializado para uma ampla gama de materiais.
Caracterização de materiais 3D
O desenvolvimento de materiais muitas vezes requer caracterização 3D em várias escalas. Os instrumentos DualBeam permitem a secção em série de grandes volumes e a subsequente geração de imagens SEM nanométricas, que podem ser processadas em reconstruções 3D de alta qualidade da amostra.
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Análise elementar EDS
A EDS proporciona informações de composição vitais para observações em microscópio eletrônico. Principalmente, nossos exclusivos sistemas detectores Super-X e Dual-X adicionam opções para maior produtividade e/ou sensibilidade, permitindo otimizar a aquisição de dados para atender às prioridades de pesquisa.
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Tomografia EDS 3D
A pesquisa de materiais modernos depende cada vez mais da análise nanométrica em três dimensões. A caracterização 3D, incluindo dados de composição para contexto químico e estrutural completos, é possível com a EM 3D e a espectroscopia de raios X por energia dispersiva.
Espectroscopia por energia dispersiva
A espectroscopia por energia dispersiva (EDS) coleta informações elementares detalhadas juntamente com imagens de microscopia eletrônica, fornecendo contexto de composição crítico para observações EM. Com a EDS, a composição química pode ser determinada a partir de varreduras de superfície rápidas e holísticas que chegam até a átomos individuais.
Mapeamento elementar em escala atômica com EDS
A EDS de resolução atômica fornece um contexto químico sem igual para análise de materiais, diferenciando a identidade elementar de átomos individuais. Quando combinado com a TEM de alta resolução, é possível observar a organização precisa dos átomos em uma amostra.
ColorSEM
Usando a EDS (espectroscopia de raios X por energia dispersiva) com quantificação ao vivo, a tecnologia ColorSEM transforma as imagens SEM em uma técnica colorida. Agora, qualquer usuário pode adquirir dados elementares continuamente para obter informações mais completas do que nunca.
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Geração de imagens usando HRSTEM e HRTEM
A microscopia eletrônica de transmissão tem um valor inestimável para a caracterização da estrutura de nanopartículas e nanomateriais. A STEM e TEM de alta resolução permitem dados de resolução atômica juntamente com informações sobre composição química.
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Formação de imagens com contraste de fase diferencial
A pesquisa eletrônica moderna depende da análise nanométrica das propriedades elétricas e magnéticas. A STEM (DPC-STEM) de contraste de fase diferencial é capaz de gerar imagens da força e da distribuição de campos magnéticos em uma amostra e exibir a estrutura do domínio magnético.
Geração de imagens de amostras quentes
O estudo de materiais em condições reais muitas vezes envolve trabalhar em altas temperaturas. O comportamento dos materiais à medida que eles se recristalizam, derretem, deformam ou reagem na presença de calor pode ser estudado in situ com microscopia eletrônica de varredura ou ferramentas DualBeam.
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SEM ambiental (ESEM)
A SEM ambiental permite a geração de imagens dos materiais em seu estado nativo. Isso é perfeitamente adequado para pesquisadores acadêmicos e industriais que precisam testar e analisar amostras molhadas, sujas, reativas, gasosas ou não compatíveis com vácuo.
Espectroscopia de perda eletrônica de energia
A pesquisa da ciência de materiais se beneficia da EELS de alta resolução para uma ampla variedade de aplicações analíticas. Isso inclui mapeamento elementar de alto rendimento, alta taxa de sinal e ruído e sondagem de estados de oxidação e fótons de superfície.
Corte transversal
O corte transversal fornece dados adicionais ao revelar informações de subsuperfície. Os instrumentos DualBeam apresentam excelentes colunas de feixe de íons focalizados para corte transversal de alta qualidade. A automação permite realizar o processamento autônomo de amostras com alta produtividade.
Experimentação in situ
A observação direta e em tempo real de alterações microestruturais com a microscopia eletrônica é necessária para entender os princípios subjacentes de processos dinâmicos, como recristalização, crescimento de grãos e transformação de fases durante o aquecimento, o resfriamento e a umidificação.
Análise de partículas
A análise de partículas tem uma função vital na pesquisa de nanomateriais e no controle de qualidade. A resolução nanométrica e a formação de imagens excelentes da microscopia eletrônica podem ser combinadas com software especializado proporcionando uma rápida caracterização de pós e partículas.
SIMS
O detector TOF-SIMS (espectrometria de massa iônica secundária de tempo de voo) para as ferramentas de microscopia eletrônica de varredura de feixe de íons focalizados (FIB-SEM) permite a caracterização analítica de alta resolução de todos os elementos na tabela periódica, mesmo em baixas concentrações.
Análise em várias escalas
Os materiais novos precisam ser analisados em resolução cada vez maior, mantendo o contexto maior da amostra. A análise em várias escalas permite correlacionar várias ferramentas e modalidades de geração de imagens, como a microTC de raios X, DualBeam, laser PFIB, SEM e TEM.
Espectroscopia fotoeletrônica de raios X
A espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS) permite analisar a superfície, fornecendo a composição elementar, bem como o estado químico e eletrônico dos 10 nm superiores de um material. Com a criação de perfil de profundidade, a análise XPS se estende a informações de composição de camadas.
Fluxo de trabalho de partículas automatizado
O fluxo de trabalho de nanopartículas automatizado (APW) consiste em um fluxo de trabalho de microscópio eletrônico de transmissão para análise de nanopartículas, oferecendo imagens de grande área e alta resolução e aquisição de dados nanométricos em um processamento dinâmico.
Preparação de amostra (S)TEM
Os microscópios DualBeam permitem a preparação de amostras ultrafinas e de alta qualidade para análise de (S)TEM. Graças à automação avançada, os usuários com qualquer nível de experiência podem obter resultados de nível especializado para uma ampla gama de materiais.
Caracterização de materiais 3D
O desenvolvimento de materiais muitas vezes requer caracterização 3D em várias escalas. Os instrumentos DualBeam permitem a secção em série de grandes volumes e a subsequente geração de imagens SEM nanométricas, que podem ser processadas em reconstruções 3D de alta qualidade da amostra.
Análise elementar EDS
A EDS proporciona informações de composição vitais para observações em microscópio eletrônico. Principalmente, nossos exclusivos sistemas detectores Super-X e Dual-X adicionam opções para maior produtividade e/ou sensibilidade, permitindo otimizar a aquisição de dados para atender às prioridades de pesquisa.
Tomografia EDS 3D
A pesquisa de materiais modernos depende cada vez mais da análise nanométrica em três dimensões. A caracterização 3D, incluindo dados de composição para contexto químico e estrutural completos, é possível com a EM 3D e a espectroscopia de raios X por energia dispersiva.
Espectroscopia por energia dispersiva
A espectroscopia por energia dispersiva (EDS) coleta informações elementares detalhadas juntamente com imagens de microscopia eletrônica, fornecendo contexto de composição crítico para observações EM. Com a EDS, a composição química pode ser determinada a partir de varreduras de superfície rápidas e holísticas que chegam até a átomos individuais.
Mapeamento elementar em escala atômica com EDS
A EDS de resolução atômica fornece um contexto químico sem igual para análise de materiais, diferenciando a identidade elementar de átomos individuais. Quando combinado com a TEM de alta resolução, é possível observar a organização precisa dos átomos em uma amostra.
ColorSEM
Usando a EDS (espectroscopia de raios X por energia dispersiva) com quantificação ao vivo, a tecnologia ColorSEM transforma as imagens SEM em uma técnica colorida. Agora, qualquer usuário pode adquirir dados elementares continuamente para obter informações mais completas do que nunca.
Geração de imagens usando HRSTEM e HRTEM
A microscopia eletrônica de transmissão tem um valor inestimável para a caracterização da estrutura de nanopartículas e nanomateriais. A STEM e TEM de alta resolução permitem dados de resolução atômica juntamente com informações sobre composição química.
Formação de imagens com contraste de fase diferencial
A pesquisa eletrônica moderna depende da análise nanométrica das propriedades elétricas e magnéticas. A STEM (DPC-STEM) de contraste de fase diferencial é capaz de gerar imagens da força e da distribuição de campos magnéticos em uma amostra e exibir a estrutura do domínio magnético.
Geração de imagens de amostras quentes
O estudo de materiais em condições reais muitas vezes envolve trabalhar em altas temperaturas. O comportamento dos materiais à medida que eles se recristalizam, derretem, deformam ou reagem na presença de calor pode ser estudado in situ com microscopia eletrônica de varredura ou ferramentas DualBeam.
SEM ambiental (ESEM)
A SEM ambiental permite a geração de imagens dos materiais em seu estado nativo. Isso é perfeitamente adequado para pesquisadores acadêmicos e industriais que precisam testar e analisar amostras molhadas, sujas, reativas, gasosas ou não compatíveis com vácuo.
Espectroscopia de perda eletrônica de energia
A pesquisa da ciência de materiais se beneficia da EELS de alta resolução para uma ampla variedade de aplicações analíticas. Isso inclui mapeamento elementar de alto rendimento, alta taxa de sinal e ruído e sondagem de estados de oxidação e fótons de superfície.
Corte transversal
O corte transversal fornece dados adicionais ao revelar informações de subsuperfície. Os instrumentos DualBeam apresentam excelentes colunas de feixe de íons focalizados para corte transversal de alta qualidade. A automação permite realizar o processamento autônomo de amostras com alta produtividade.
Experimentação in situ
A observação direta e em tempo real de alterações microestruturais com a microscopia eletrônica é necessária para entender os princípios subjacentes de processos dinâmicos, como recristalização, crescimento de grãos e transformação de fases durante o aquecimento, o resfriamento e a umidificação.
Análise de partículas
A análise de partículas tem uma função vital na pesquisa de nanomateriais e no controle de qualidade. A resolução nanométrica e a formação de imagens excelentes da microscopia eletrônica podem ser combinadas com software especializado proporcionando uma rápida caracterização de pós e partículas.
SIMS
O detector TOF-SIMS (espectrometria de massa iônica secundária de tempo de voo) para as ferramentas de microscopia eletrônica de varredura de feixe de íons focalizados (FIB-SEM) permite a caracterização analítica de alta resolução de todos os elementos na tabela periódica, mesmo em baixas concentrações.
Análise em várias escalas
Os materiais novos precisam ser analisados em resolução cada vez maior, mantendo o contexto maior da amostra. A análise em várias escalas permite correlacionar várias ferramentas e modalidades de geração de imagens, como a microTC de raios X, DualBeam, laser PFIB, SEM e TEM.
Espectroscopia fotoeletrônica de raios X
A espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS) permite analisar a superfície, fornecendo a composição elementar, bem como o estado químico e eletrônico dos 10 nm superiores de um material. Com a criação de perfil de profundidade, a análise XPS se estende a informações de composição de camadas.
Fluxo de trabalho de partículas automatizado
O fluxo de trabalho de nanopartículas automatizado (APW) consiste em um fluxo de trabalho de microscópio eletrônico de transmissão para análise de nanopartículas, oferecendo imagens de grande área e alta resolução e aquisição de dados nanométricos em um processamento dinâmico.
Folha de estilo para cartões de instrumentos original
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