第一个专门研究电子衍射的国家中心将于今年夏天在英国开放。新中心将使该国的研究界获得一项技术,该技术可以确定比其他方法小得多的晶体分子结构。该中心背后的团队表示,它将成为化学工业(包括制造业、制药业和电子业)的游戏规则改变者。

由工程和物理科学研究委员会(EPSRC)提供的320万英镑资助,国家电子衍射设施将联合设在南安普顿大学和华威大学。这将是国家晶体学服务(NCS)是英国研究基础设施的重要组成部分,支撑了许多科学发现和发展。

西蒙·科尔斯和理查德·比兰

来源:©2023南安普顿大学

华威大学的Richard Beanland(右)和Simon Coles(左),后者将领导英国新电子衍射中心的南安普顿分部

“从历史上看,NCS确实突破了x射线晶体学的极限,”他说西蒙•科尔斯他是南安普顿大学(University of Southampton)的结构化学家和项目负责人。“这个新设备提供了结构分析的一个台阶变化,不仅对只生长微小晶体的样品,而且对整个子学科,如固体化学,MOFs等,以前只有非常有限的表征是可能的。”

电子衍射对晶体结构的表征很像x射线衍射——结构测定的金标准——只不过它使用的是电子束而不是x射线。当电子束射向样品时,材料的晶格会使电子散射,产生衍射图样,从而揭示样品中原子的结构方向。

“很高兴看到EPSRC进一步投资国家晶体学服务,”评论道德里克。什么时候约克大学的电子衍射专家。“电子衍射的补充使用将使最微小的晶体得以研究,这在我们探索新材料的过程中尤其令人兴奋。”

新设施将配备两台由仪器制造商生产的世界上第一批专用XtaLAB Synergy-ED衍射仪Rigaku.这些将被安置在南安普顿和华威的翻新实验室中,其中还包括样品制备设施和访问研究人员与NCS团队工作和整合的空间。由于新衍射仪的用户界面和软件与NCS目前使用的x射线衍射系统完全相同,因此向电子衍射的过渡应该很简单。

“这种令人兴奋的新仪器将使我们能够研究许多以前很难或不可能生长成适当大小的晶体的晶体,以便用x射线衍射技术测量,”他说大卫•沃克他是华威大学(University of Warwick)的项目负责人。“这将彻底改变我们对许多重要经济材料结构的理解,包括药品、催化剂、电池和储能材料,从而在这些领域取得突破。”

万恩认为,该设施还可以开辟其他机会。他说:“电子束的用途非常广泛,另外一个好处是可以进一步开发和商业化有趣的电子源。”“在电子晶体学、气体电子衍射和各种形式的电子显微镜之间,仍有一些重叠有待开发低温电子显微镜.’

国家电子衍射设施将于2023年7月向学术和商业合作伙伴开放。