冷冻电镜在纳米材料研究中的应用:进展与展望（英文）

作者：张景超; 温杰; 刘伟迪; 崔晓亚^*; 陈亚楠^*

来源：Science China-Materials, 2022, 65(10): 2613-2626.

自2013年“分辨率革命”以来,冷冻电子显微镜(cryo-EM)广泛推动了结构生物学研究的发展,并很快在2017年荣获诺贝尔化学奖.相机技术和软件算法的进步使cryo-EM得以实现对生物分子三维结构的近原子分辨率表征.生物分子通常对电子辐照损伤较为敏感,而低温可以将辐照损伤最小化.这一原理启发了材料科学家利用cryo-EM表征电子束或空气敏感型材料,例如锂离子电池中的电极、金属有机框架(MOFs)、共价有机框架(COFs)和沸石.此外,在cryo-EM中,反应体系可在玻璃冰状态快速冻结,从而保存材料的近初始状态.在此,我们回顾了cryo-EM和其他新兴冷冻技术的发展及其在材料科学、能源存储与转换等领域的应用. Cryo-EM技术能够直观地观察敏感材料和电催化反应过程,将极大地革新学界对材料科学及其相关机制的理解.

• 单位
  天津大学; 清华大学