透射电子显微镜(TEM)具有从毫米到埃的成像能力，使其成为现代化学家工具箱中不可或缺的组成部分。TEM使得材料的原子结构及其与性质和功能的关系得到了前所未有的理解。最近TEM的发展将该技术推进到了实时探测纳米级别的结构演化，超越了静态材料表征的范畴。伴随数据采集技术的进步，使用直接电子探测器使得时间分辨率达到了微秒级别，并且通过泵浦-探测显微镜使得时间分辨率进一步降低到飞秒级别。因此，有些研究已经灵活地应用TEM来理解纳米尺度动力学，并且经常在operando状态下。近日，伊利诺伊大学香槟分校Renske M. van der Veen，Prashant K. Jain等总结了时间分辨原位TEM技术及其在化学和物理过程探测中的应用，以及TEM领域的新兴方向。
本文要点：
1）该综述讨论了时间分辨TEM的最新重大进展及其在广泛时间尺度上化学过程纳米级动力学研究中的应用。示例包括相变、能量或电荷转移、纳米粒子重组和纳米机械运动。
2）作者特别关注了最近出现的超快泵浦-探针TEM领域，它能够以低至数百飞秒的时间分辨率研究光致动力学。作者还强调了单纳米粒子级动力学探测的独特能力。 快速发展的 4D 扫描 TEM (STEM) 和环境 STEM 领域不在本综述的讨论范围之内。
3）此外，该综述还简要介绍了原位TEM支架及其在液相材料动力学研究中的用途。
Francis M. Alcorn, et al. Time-resolved transmission electron microscopy for nanoscale chemical dynamics. Nat. Rev. Chem., 2022
DOI: 10.1038/s41570-023-00469
