Directly Probing the Local Coordination, Charge State, and Stability of Single Atom Catalysts by Advanced Electron Microscopy: A Review.

catalytic reaction electron energy loss spectroscopy in situ transmission electron microscopy single atom catalysts transmission electron microscopy

Journal

Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
ISSN: 1613-6829
Titre abrégé: Small
Pays: Germany
ID NLM: 101235338

Informations de publication

Date de publication:
Apr 2021
Historique:
revised: 18 12 2020
received: 16 10 2020
pubmed: 25 2 2021
medline: 25 2 2021
entrez: 24 2 2021
Statut: ppublish

Résumé

The drive for atom efficient catalysts with carefully controlled properties has motivated the development of single atom catalysts (SACs), aided by a variety of synthetic methods, characterization techniques, and computational modeling. The distinct capabilities of SACs for oxidation, hydrogenation, and electrocatalytic reactions have led to the optimization of activity and selectivity through composition variation. However, characterization methods such as infrared and X-ray spectroscopy are incapable of direct observations at atomic scale. Advances in transmission electron microscopy (TEM) including aberration correction, monochromators, environmental TEM, and micro-electro-mechanical system based in situ holders have improved catalysis study, allowing researchers to peer into regimes previously unavailable, observing critical structural and chemical information at atomic scale. This review presents recent development and applications of TEM techniques to garner information about the location, bonding characteristics, homogeneity, and stability of SACs. Aberration corrected TEM imaging routinely achieves sub-Ångstrom resolution to reveal the atomic structure of materials. TEM spectroscopy provides complementary information about local composition, chemical bonding, electronic properties, and atomic/molecular vibration with superior spatial resolution. In situ/operando TEM directly observe the evolution of SACs under reaction conditions. This review concludes with remarks on the challenges and opportunities for further development of TEM to study SACs.

Identifiants

pubmed: 33624398
doi: 10.1002/smll.202006482
doi:

Types de publication

Journal Article Review

Langues

eng

Sous-ensembles de citation

IM

Pagination

e2006482

Subventions

Organisme : National Science Foundation
ID : CBET-2031494
Organisme : National Science Foundation
ID : CBET-2031512
Organisme : National Science Foundation
ID : CHE-1955786

Informations de copyright

© 2021 Wiley-VCH GmbH.

Références

Y. Volokitin, J. Sinzig, L. J. De Jongh, G. Schmidt, M. N. Vargaftik, I. I. Moiseev, Nature 1996, 384, 621.
P. Sikam, R. Thirayatorn, P. Moontragoon, T. Kaewmaraya, V. Amornkitbamrung, Z. Ikonic, Nanotechnology 2020, 31, 445207.
Z. Xie, X. Li, R. Li, S. Lu, W. Zheng, D. Tu, Y. Feng, X. Chen, Nanoscale 2020, 12, 17113.
Y. Liang, H. Ma, W. Zhang, Z. Cui, P. Fu, M. Liu, X. Qiao, X. Pang, Polym. Chem. 2020, 11, 4961.
J. C. Matsubu, S. Zhang, L. DeRita, N. S. Marinkovic, J. G. Chen, G. W. Graham, X. Pan, P. Christopher, Nat. Chem. 2017, 9, 120.
S. Zhang, P. N. Plessow, J. J. Willis, S. Dai, M. Xu, G. W. Graham, M. Cargnello, F. Abild-Pedersen, X. Pan, Nano Lett. 2016, 16, 4528.
B. Han, Y. Guo, Y. Huang, W. Xi, J. Xu, J. Luo, H. Qi, Y. Ren, X. Liu, B. Qiao, T. Zhang, Angew. Chem., Int. Ed. 2020, 59, 11824.
T. Ohka, T. Akiyama, A. M. Pradipto, K. Nakamura, T. Ito, Cryst. Growth Des. 2020, 20, 4358.
X. Zhou, L. Chen, G. E. Sterbinsky, D. Mukherjee, R. R. Unocic, S. L. Tait, Catal. Sci. Technol. 2020, 10, 3353.
L. Cheng, H. Yin, C. Cai, J. Fan, Q. Xiang, Small 2020, 16, 2002411.
Z. Zhang, Ultramicroscopy 2007, 107, 598.
L. DeRita, J. Resasco, S. Dai, A. Boubnov, H. V. Thang, A. S. Hoffman, I. Ro, G. W. Graham, S. R. Bare, G. Pacchioni, X. Pan, P. Christopher, Nat. Mater. 2019, 18, 746.
W. Xi, K. Wang, Y. Shen, M. Ge, Z. Deng, Y. Zhao, Q. Cao, Y. Ding, G. Hu, J. Luo, Nat. Commun. 2020, 11, 1919.
T. Y. Chang, Y. Tanaka, R. Ishikawa, K. Toyoura, K. Matsunaga, Y. Ikuhara, N. Shibata, Nano Lett. 2014, 14, 134.
F. Dvořák, M. F. Camellone, A. Tovt, N. D. Tran, F. R. Negreiros, M. Vorokhta, T. Skála, I. Matolínová, J. Mysliveček, V. Matolín, S. Fabris, Nat. Commun. 2016, 7, 10801.
J. Resasco, L. Derita, S. Dai, J. P. Chada, M. Xu, X. Yan, J. Finzel, S. Hanukovich, A. S. Hoffman, G. W. Graham, S. R. Bare, X. Pan, P. Christopher, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 169.
S. J. Tauster, S. C. Fung, R. L. Garten, J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 170.
G. Kyriakou, M. B. Boucher, A. D. Jewell, E. A. Lewis, T. J. Lawton, A. E. Baber, H. L. Tierney, M. Flytzani-stephanopoulos, E. C. H. Sykes, Science 2012, 335, 1209.
J. Jones, H. Xiong, A. T. DeLaRiva, E. J. Peterson, H. Pham, S. R. Challa, G. Qi, S. Oh, M. H. Wiebenga, X. I. P. Hernández, Y. Wang, A. K. Datye, Science 2016, 353, 150.
S. K. Iyemperumal, T. G. Fenton, S. L. Gillingham, A. D. Carl, R. L. Grimm, G. Li, N. A. Deskins, J. Chem. Phys. 2019, 151, 054702.
X. Li, X. Yang, J. Zhang, Y. Huang, B. Liu, ACS Catal. 2019, 9, 2521.
J. C. Matsubu, V. N. Yang, P. Christopher, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 3076.
A. A. V. Crewe, J. Wall, J. Langmore, 1970, 168, 1338.
O. Scherzer, J. Appl. Phys. 1949, 20, 20.
H. Rose, Ultramicroscopy 1994, 56, 11.
M. Haider, S. Uhlemann, E. Schwan, G. Rose, B. Kabius, K. Urban, Nature 1998, 392, 768.
O. L. Krivanek, N. Dellby, A. R. Lupini, Ultramicroscopy 1999, 78, 1.
O. L. Krivanek, T. C. Lovejoy, N. Dellby, T. Aoki, R. W. Carpenter, P. Rez, E. Soignard, J. Zhu, P. E. Batson, M. J. Lagos, R. F. Egerton, P. A. Crozier, Nature 2014, 514, 209.
A. Wang, J. Li, T. Zhang, Nat. Rev. Chem. 2018, 2, 65.
Y. Chen, Z. Huang, Z. Ma, J. Chen, X. Tang, Catal. Sci. Technol. 2017, 7, 4250.
J. Liu, ACS Catal. 2017, 7, 34.
D. B. Williams, C. B. Carter, Transmission Electron Microscopy, Springer, Boston, MA 2009.
B. Fultz, J. M. Howe, Transmission Electron Microscopy and Diffractometry of Materials, Springer, Berlin, Heidelberg 2002.
E. Zeitler, Scanning Transmission Electron Microscopy, Springer, New York, NY 2011.
S. Lee, X. G. Sun, A. A. Lubimtsev, X. Gao, P. Ganesh, T. Z. Ward, G. Eres, M. F. Chisholm, S. Dai, H. N. Lee, Nano Lett. 2017, 17, 2229.
R. Ishikawa, E. Okunishi, H. Sawada, Y. Kondo, F. Hosokawa, E. Abe, Nat. Mater. 2011, 10, 278.
H. Kim, J. Y. Zhang, S. Raghavan, S. Stemmer, Phys. Rev. X 2016, 6, 41063.
Q. Zhang, X. He, J. Shi, N. Lu, H. Li, Q. Yu, Z. Zhang, L. Q. Chen, B. Morris, Q. Xu, P. Yu, L. Gu, K. Jin, C. W. Nan, Nat. Commun. 2017, 8, 104.
I. Ro, M. Xu, G. W. Graham, X. Pan, P. Christopher, ACS Catal. 2019, 9, 10899.
N. Cheng, S. Stambula, D. Wang, M. N. Banis, J. Liu, A. Riese, B. Xiao, R. Li, T. K. Sham, L. M. Liu, G. A. Botton, X. Sun, Nat. Commun. 2016, 7, 13638.
H. Fei, J. Dong, M. J. Arellano-Jiménez, G. Ye, N. Dong Kim, E. L. G. Samuel, Z. Peng, Z. Zhu, F. Qin, J. Bao, M. J. Yacaman, P. M. Ajayan, D. Chen, J. M. Tour, Nat. Commun. 2015, 6, 8668.
D. Yan, J. Chen, H. Jia, Angew. Chem., Int. Ed. 2020, 59, 13562.
Z. Li, Y. Chen, S. Ji, Y. Tang, W. Chen, A. Li, J. Zhao, Y. Xiong, Y. Wu, Y. Gong, T. Yao, W. Liu, L. Zheng, J. Dong, Y. Wang, Z. Zhuang, W. Xing, C. T. He, C. Peng, W. C. Cheong, Q. Li, M. Zhang, Z. Chen, N. Fu, X. Gao, W. Zhu, J. Wan, J. Zhang, L. Gu, S. Wei, P. Hu, J. Luo, J. Li, C. Chen, Q. Peng, X. Duan, Y. Huang, X. M. Chen, D. Wang, Y. Li, Nat. Chem. 2020, 12, 764.
Z. W. Chen, L. X. Chen, C. C. Yang, Q. Jiang, J. Mater. Chem. A 2019, 7, 3492.
Y. Zhao, K. R. Yang, Z. Wang, X. Yan, S. Cao, Y. Ye, Q. Dong, X. Zhang, J. E. Thorne, L. Jin, K. L. Materna, A. Trimpalis, H. Bai, S. C. Fakra, X. Zhong, P. Wang, X. Pan, J. Guo, M. Flytzani-Stephanopoulos, G. W. Brudvig, V. S. Batista, D. Wang, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2018, 115, 2902.
Z. W. Chen, J. M. Yan, Q. Jiang, Small Methods 2019, 3, 1800291.
J. Liu, B. R. Bunes, L. Zang, C. Wang, Environ. Chem. Lett. 2018, 16, 477.
J. Liu, M. Jiao, L. Lu, H. M. Barkholtz, Y. Li, L. Jiang, Z. Wu, D. J. Liu, L. Zhuang, C. Ma, J. Zeng, B. Zhang, D. Su, P. Song, W. Xing, W. Xu, Y. Wang, Z. Jiang, G. Sun, Nat. Commun. 2017, 8, 15938.
B. Qiao, A. Wang, X. Yang, L. F. Allard, Z. Jiang, Y. Cui, J. Liu, J. Li, T. Zhang, Nat. Chem. 2011, 3, 634.
H. Chang, M. Saito, T. Nagai, Y. Liang, Y. Kawazoe, Z. Wang, H. Wu, K. Kimoto, Y. Ikuhara, Sci. Rep. 2014, 4, 20.
C. Wang, X. K. Gu, H. Yan, Y. Lin, J. Li, D. Liu, W. X. Li, J. Lu, ACS Catal. 2017, 7, 887.
D. A. Bulushev, M. Zacharska, A. S. Lisitsyn, O. Y. Podyacheva, F. S. Hage, Q. M. Ramasse, U. Bangert, L. G. Bulusheva, ACS Catal. 2016, 6, 3442.
P. Liu, Y. Zhao, R. Qin, S. Mo, G. Chen, L. Gu, D. M. Chevrier, P. Zhang, Q. Guo, D. Zang, B. Wu, G. Fu, N. Zheng, Science 2016, 352, 797.
E. M. Ngigi, P. N. Nomngongo, J. C. Ngila, Catal. Lett. 2019, 149, 49.
H. Song, Y. Li, Z. Lou, M. Xiao, L. Hu, Z. Ye, L. Zhu, Appl. Catal., B 2015, 166, 112.
Y. Zhao, X. Yan, K. R. Yang, S. Cao, Q. Dong, J. E. Thorne, K. L. Materna, S. Zhu, X. Pan, M. Flytzani-Stephanopoulos, G. W. Brudvig, V. S. Batista, D. Wang, ACS Cent. Sci. 2018, 4, 1166.
K. Qi, X. Cui, L. Gu, S. Yu, X. Fan, M. Luo, S. Xu, N. Li, L. Zheng, Q. Zhang, J. Ma, Y. Gong, F. Lv, K. Wang, H. Huang, W. Zhang, S. Guo, W. Zheng, P. Liu, Nat. Commun. 2019, 10, 5231.
Y. Lou, Y. Zheng, X. Li, N. Ta, J. Xu, Y. Nie, K. Cho, J. Liu, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 19289.
L. Zhang, R. Si, H. Liu, N. Chen, Q. Wang, K. Adair, Z. Wang, J. Chen, Z. Song, J. Li, M. N. Banis, R. Li, T. K. Sham, M. Gu, L. M. Liu, G. A. Botton, X. Sun, Nat. Commun. 2019, 10, 4936.
E. Guan, J. Ciston, S. R. Bare, R. C. Runnebaum, A. Katz, A. Kulkarni, C. X. Kronawitter, B. C. Gates, ACS Catal. 2020, 10, 9065.
H. Yan, Y. Lin, H. Wu, W. Zhang, Z. Sun, H. Cheng, W. Liu, C. Wang, J. Li, X. Huang, T. Yao, J. Yang, S. Wei, J. Lu, Nat. Commun. 2017, 8, 1080.
S. Dai, J. P. Chou, K. W. Wang, Y. Y. Hsu, A. Hu, X. Pan, T. Y. Chen, Nat. Commun. 2019, 10, 440.
H. L. Xin, V. Intaraprasonk, D. A. Muller, Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 013125.
C. Asokan, H. V. Thang, G. Pacchioni, P. Christopher, Catal. Sci. Technol. 2020, 10, 1597.
X. Wang, Z. Chen, X. Zhao, T. Yao, W. Chen, R. You, C. Zhao, G. Wu, J. Wang, W. Huang, J. Yang, X. Hong, S. Wei, Y. Wu, Y. Li, Angew. Chem., Int. Ed. 2018, 57, 1944.
G. Sun, Z. J. Zhao, R. Mu, S. Zha, L. Li, S. Chen, K. Zang, J. Luo, Z. Li, S. C. Purdy, A. J. Kropf, J. T. Miller, L. Zeng, J. Gong, Nat. Commun. 2018, 9, 4454.
J. X. Liang, J. Lin, J. Liu, X. Wang, T. Zhang, J. Li, Angew. Chem., Int. Ed. 2020, 59, 12868.
X. Q. Gong, A. Selloni, O. Dulub, P. Jacobson, U. Diebold, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 370.
D. Matthey, J. G. Wang, S. Wendt, J. Matthiesen, R. Schaub, E. Laegsgaard, B. Hammer, F. Besenbacher, Science 2007, 315, 1692.
H. Yan, H. Cheng, H. Yi, Y. Lin, T. Yao, C. Wang, J. Li, S. Wei, J. Lu, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 10484.
S. Sun, G. Zhang, N. Gauquelin, N. Chen, J. Zhou, S. Yang, W. Chen, X. Meng, D. Geng, M. N. Banis, R. Li, S. Ye, S. Knights, G. A. Botton, T. K. Sham, X. Sun, Sci. Rep. 2013, 3, 1775.
X. Qin, S. Zhu, F. Xiao, L. Zhang, M. Shao, ACS Energy Lett 2019, 4, 1778.
J. C. Li, S. Maurya, Y. S. Kim, T. Li, L. Wang, Q. Shi, D. Liu, S. Feng, Y. Lin, M. Shao, ACS Catal. 2020, 10, 2452.
L. Jiao, W. Xu, H. Yan, Y. Wu, C. Liu, D. Du, Y. Lin, C. Zhu, Anal. Chem. 2019, 91, 11994.
D. Liu, J. C. Li, Q. Shi, S. Feng, Z. Lyu, S. Ding, L. Hao, Q. Zhang, C. Wang, M. Xu, T. Li, E. Sarnello, D. Du, Y. Lin, ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 39820.
R. M. Stroud, T. C. Lovejoy, M. Falke, N. D. Bassim, G. J. Corbin, N. Dellby, P. Hrncirik, A. Kaeppel, M. Noack, W. Hahn, M. Rohde, O. L. Krivanek, Appl. Phys. Lett. 2016, 108, 163101.
T. C. Lovejoy, Q. M. Ramasse, M. Falke, A. Kaeppel, R. Terborg, R. Zan, N. Dellby, O. L. Krivanek, Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 154101.
K. Suenaga, T. Okazaki, E. Okunishi, S. Matsumura, Nat. Photonics 2012, 6, 545.
M. B. Mitchell, in Structure-Property Relations in Polymers (Eds: M. Urban, C. Craver), American Chemical Society, Washington, DC 1993, Ch. 13.
X. Zhang, G. Cui, H. Feng, L. Chen, H. Wang, B. Wang, X. Zhang, L. Zheng, S. Hong, M. Wei, Nat. Commun. 2019, 10, 5812.
K. I. Hadjivanov, G. N. Vayssilov, Chem. Inform. 2003, 34, 47008.
J. Resasco, S. Dai, G. Graham, X. Pan, P. Christopher, J. Phys. Chem. C 2018, 122, 25143.
H. V. Thang, G. Pacchioni, L. DeRita, P. Christopher, J. Catal. 2018, 367, 104.
Y. Tang, C. Asokan, M. Xu, G. W. Graham, X. Pan, P. Christopher, J. Li, P. Sautet, Nat. Commun. 2019, 10, 4488.
M. A. Bañares, Catal. Today 2007, 126, 1.
Y. Chen, T. Kasama, Z. Huang, P. Hu, J. Chen, X. Liu, X. Tang, Chem. - A Eur. J. 2015, 21, 17397.
M. L. Grant, B. S. Swartzentruber, N. C. Bartelt, J. B. Hannon, Phys. Rev. Lett. 2001, 86, 4588.
R. Van Gastel, E. Somfai, S. B. Van Albada, W. Van Saarloos, J. W. M. Frenken, Phys. Rev. Lett. 2001, 86, 1562.
S. Wei, A. Li, J. C. Liu, Z. Li, W. Chen, Y. Gong, Q. Zhang, W. C. Cheong, Y. Wang, L. Zheng, H. Xiao, C. Chen, D. Wang, Q. Peng, L. Gu, X. Han, J. Li, Y. Li, Nat. Nanotechnol. 2018, 13, 856.
R. Lang, W. Xi, J. C. Liu, Y. T. Cui, T. Li, A. F. Lee, F. Chen, Y. Chen, L. Li, L. Li, J. Lin, S. Miao, X. Liu, A. Q. Wang, X. Wang, J. Luo, B. Qiao, J. Li, T. Zhang, Nat. Commun. 2019, 10, 234.
P. Xie, T. Pu, A. Nie, S. Hwang, S. C. Purdy, W. Yu, D. Su, J. T. Miller, C. Wang, ACS Catal. 2018, 8, 4044.
L. Nie, D. Mei, H. Xiong, B. Peng, Z. Ren, X. I. P. Hernandez, A. DeLaRiva, M. Wang, M. H. Engelhard, L. Kovarik, A. K. Datye, Y. Wang, Science 2017, 358, 1419.
L. Liu, D. N. Zakharov, R. Arenal, P. Concepcion, E. A. Stach, A. Corma, Nat. Commun. 2018, 9, 574.
J. Zhao, Q. Deng, S. M. Avdoshenko, L. Fu, J. Eckert, M. H. Rümmeli, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2014, 111, 15641.
L. L. Patera, F. Bianchini, C. Africh, C. Dri, G. Soldano, M. M. Mariscal, M. Peressi, G. Comelli, Science 2018, 359, 1243.
J. L. Hart, A. C. Lang, A. C. Leff, P. Longo, C. Trevor, R. D. Twesten, M. L. Taheri, Sci. Rep. 2017, 7, 8243.
X. Yan, C. Liu, C. A. Gadre, S. Dai, L. Gu, K. Yu, T. Aoki, R. Wu, X. Pan, Nano Lett. 2019, 19, 7494.
R. F. Egerton, M. Watanabe, Ultramicroscopy 2018, 193, 111.
N. Brodusch, K. Zaghib, R. Gauvin, Ultramicroscopy 2020, 209, 112886.
R. Senga, K. Suenaga, Ultramicroscopy 2017, 180, 150.
D. Deng, X. Chen, L. Yu, X. Wu, Q. Liu, Y. Liu, H. Yang, H. Tian, Y. Hu, P. Du, R. Si, J. Wang, X. Cui, H. Li, J. Xiao, T. Xu, J. Deng, F. Yang, P. N. Duchesne, P. Zhang, J. Zhou, L. Sun, J. Li, X. Pan, X. Bao, Sci. Adv. 2015, 1, e1500462.
G. Liu, A. W. Robertson, M. M. Li, W. C. H. Kuo, M. T. Darby, M. H. Muhieddine, Y. Lin, K. Suenaga, M. Stamatakis, J. H. Warner, Nat. Chem. 2017, 9, 810.
J. Wang, R. You, C. Zhao, W. Zhang, W. Liu, X. P. Fu, Y. Li, F. Zhou, X. Zheng, Q. Xu, T. Yao, C. J. Jia, Y. G. Wang, W. Huang, Y. Wu, ACS Catal. 2020, 10, 2754.
H. Tan, J. Verbeeck, A. Abakumov, G. Van Tendeloo, Ultramicroscopy 2012, 116, 24.
A. Ullrich, M. M. Rahman, P. Longo, S. Horn, Sci. Rep. 2019, 9, 19264.
M. Ohwada, K. Kimoto, Y. Ebina, T. Sasaki, Microscopy 2015, 64, 77.
M. L. Cui, J. Zhu, X. Y. Zhong, Y. G. Zhao, X. F. Duan, Appl. Phys. Lett. 2004, 85, 1698.
Q. M. Ramasse, C. R. Seaboume, D. M. Kepaptsoglou, R. Zan, U. Bangert, A. J. Scott, Nano Lett. 2013, 13, 4989.
W. Zhou, M. D. Kapetanakis, M. P. Prange, S. T. Pantelides, S. J. Pennycook, J. C. Idrobo, Phys. Rev. Lett. 2012, 109, 206803.
S. Stambula, N. Gauquelin, M. Bugnet, S. Gorantla, S. Turner, S. Sun, J. Liu, G. Zhang, X. Sun, G. A. Botton, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 3890.
D. M. Haiber, P. A. Crozier, ACS Nano 2018, 12, 5463.
J. A. Hachtel, J. Huang, I. Popovs, S. Jansone-Popova, J. K. Keum, J. Jakowski, T. C. Lovejoy, N. Dellby, O. L. Krivanek, J. C. Idrobo, Science 2019, 363, 525.
F. S. Hage, G. Radtke, D. M. Kepaptsoglou, M. Lazzeri, Q. M. Ramasse, Science 2020, 367, 1124.
R. F. Egerton, Ultramicroscopy 2013, 127, 100.
R. F. Egerton, R. McLeod, F. Wang, M. Malac, Ultramicroscopy 2010, 110, 991.
R. F. Egerton, P. A. Crozier, P. Rice, Ultramicroscopy 1987, 23, 305.
C. R. Bradley, N. J. Zaluzec, Ultramicroscopy 1989, 28, 335.
T. Susi, J. C. Meyer, J. Kotakoski, Nat. Rev. Phys. 2019, 1, 397.
L. W. Hobbs, Ultramicroscopy 1987, 23, 339.
J. Goldstein, J. Hren, Introduction to Analytical Electron Microscopy, Springer US, Boston, MA 1979.
R. F. Egerton, P. Li, M. Malac, Micron 2004, 35, 399.
D. Zhang, Y. Zhu, L. Liu, X. Ying, C. E. Hsiung, R. Sougrat, K. Li, Y. Han, Science 2018, 359, 675.
X. Guo, G. Fang, G. Li, H. Ma, H. Fan, L. Yu, C. Ma, X. Wu, D. Deng, M. Wei, D. Tan, R. Si, S. Zhang, J. Li, L. Sun, Z. Tang, X. Pan, X. Bao, Science 2014, 344, 616.
Q. Bi, X. Yuan, Y. Lu, D. Wang, J. Huang, R. Si, M. Sui, F. Huang, Research 2020, 2020, 1.
H. Tao, C. Choi, L. X. Ding, Z. Jiang, Z. Han, M. Jia, Q. Fan, Y. Gao, H. Wang, A. W. Robertson, S. Hong, Y. Jung, S. Liu, Z. Sun, Chem 2019, 5, 204.
N. Shibata, T. Seki, G. Sánchez-Santolino, S. D. Findlay, Y. Kohno, T. Matsumoto, R. Ishikawa, Y. Ikuhara, Nat. Commun. 2017, 8, 15631.
I. MacLaren, K. J. Annand, C. Black, A. J. Craven, Microscopy 2018, 67, i78.
K. J. Annand, I. Maclaren, M. Gass, J. Nucl. Mater. 2015, 465, 390.
B. Westenfelder, J. Biskupek, J. C. Meyer, S. Kurasch, X. Lin, F. Scholz, A. Gross, U. Kaiser, Sci. Rep. 2015, 5, 8891.
C. Wiktor, M. Meledina, S. Turner, O. I. Lebedev, R. A. Fischer, J. Mater. Chem. A 2017, 5, 14969.
N. Jiang, J. C. H. Spence, Ultramicroscopy 2012, 113, 77.
H. F. Greer, W. Zhou, Crystallogr. Rev. 2011, 17, 163.
Y. Yao, Z. Huang, P. Xie, L. Wu, L. Ma, T. Li, Z. Pang, M. Jiao, Z. Liang, J. Gao, Y. He, D. J. Kline, M. R. Zachariah, C. Wang, J. Lu, T. Wu, T. Li, C. Wang, R. Shahbazian-Yassar, L. Hu, Nat. Nanotechnol. 2019, 14, 851.
J. C. Li, Z. Wei, D. Liu, D. Du, Y. Lin, M. Shao, Top. Curr. Chem. 2019, 377, 4.
C. Lu, R. Fang, X. Chen, Adv. Mater. 2020, 32, 1906548.
F. M. Ross, Science 2015, 350, aaa9886.
K. P. Kelley, M. Ziatdinov, L. Collins, M. A. Susner, R. K. Vasudevan, N. Balke, S. V. Kalinin, S. Jesse, Small 2020, 16, 2002878.
W. Gu, Z. Yi, J. Sustain. Dev. Energy, Water Environ. Syst. 2020, 8, 701.
S. Mohammadi, A. Namadchian, Isc Int. J. Inf. Secur. 2020, 12, 44.
S. Nayak, S. Bhattacharjee, J. H. Choi, S. C. Lee, J. Phys. Chem. A 2020, 124, 247.
T. Mizoguchi, S. Kiyohara, Microscopy 2020, 69, 92.
S. Muto, M. Shiga, Microscopy 2020, 69, 110.
R. Kannan, A. V. Ievlev, N. Laanait, M. A. Ziatdinov, R. K. Vasudevan, S. Jesse, S. V. Kalinin, Adv. Struct. Chem. Imaging 2018, 4, 6.
B. R. Jany, A. Janas, F. Krok, Nano Lett. 2017, 17, 6520.
Y. Nomura, K. Yamamoto, T. Hirayama, M. Ohkawa, E. Igaki, N. Hojo, K. Saitoh, Nano Lett. 2018, 18, 5892.
Y. Nomura, K. Yamamoto, M. Fujii, T. Hirayama, E. Igaki, K. Saitoh, Nat. Commun. 2020, 11, 2824.
J. Kikkawa, S. Terada, A. Gunji, T. Nagai, K. Kurashima, K. Kimoto, J. Phys. Chem. C 2015, 119, 15823.
A. Uzun, V. Ortalan, Y. Hao, N. D. Browning, B. C. Gates, ACS Nano 2009, 3, 3691.
J. S. Barnard, J. Sharp, J. R. Tong, P. A. Midgley, Science 2006, 313, 319.
T. Li, H. Wu, J. Ihli, Z. Ma, F. Krumeich, P. H. H. Bomans, N. A. J. M. Sommerdijk, H. Friedrich, J. P. Patterson, J. A. Van Bokhoven, J. Mater. Chem. A 2019, 7, 1442.
Z. Zeng, X. Zhang, K. Bustillo, K. Niu, C. Gammer, J. Xu, H. Zheng, Nano Lett. 2015, 15, 5214.
S. Ahmed, M. Bianchini, A. Pokle, M. S. Munde, P. Hartmann, T. Brezesinski, A. Beyer, J. Janek, K. Volz, Adv. Energy Mater. 2020, 10, 2001026.
D. Mukherjee, J. T. L. Gamler, S. E. Skrabalak, R. R. Unocic, ACS Catal. 2020, 10, 5529.
N. Shibata, S. D. Findlay, T. Matsumoto, Y. Kohno, T. Seki, G. Sánchez-Santolino, Y. Ikuhara, Acc. Chem. Res. 2017, 50, 1502.
J. A. Hachtel, J. C. Idrobo, M. Chi, Adv. Struct. Chem. Imaging 2018, 4, 10.
W. Gao, C. Addiego, H. Wang, X. Yan, Y. Hou, D. Ji, C. Heikes, Y. Zhang, L. Li, H. Huyan, T. Blum, T. Aoki, Y. Nie, D. G. Schlom, R. Wu, X. Pan, Nature 2019, 575, 480.
J. Wan, W. Chen, C. Jia, L. Zheng, J. Dong, X. Zheng, Y. Wang, W. Yan, C. Chen, Q. Peng, D. Wang, Y. Li, Adv. Mater. 2018, 30, 1705369.
S. Hejazi, S. Mohajernia, B. Osuagwu, G. Zoppellaro, P. Andryskova, O. Tomanec, S. Kment, R. Zbořil, P. Schmuki, Adv. Mater. 2020, 32, 1908505.

Auteurs

Peter Tieu (P)

Department of Chemistry, University of California, Irvine, CA, 92697, USA.

Xingxu Yan (X)

Department of Materials Science and Engineering, University of California, Irvine, CA, 92697, USA.

Mingjie Xu (M)

Department of Materials Science and Engineering, University of California, Irvine, CA, 92697, USA.
Irvine Materials Research Institute (IMRI), University of California, Irvine, CA, 92697, USA.

Phillip Christopher (P)

Department of Chemical Engineering, University of California, Santa Barbara, CA, 93106, USA.

Xiaoqing Pan (X)

Department of Materials Science and Engineering, University of California, Irvine, CA, 92697, USA.
Irvine Materials Research Institute (IMRI), University of California, Irvine, CA, 92697, USA.
Department of Physics and Astronomy, University of California, Irvine, CA, 92697, USA.

Classifications MeSH