Najmniejszy złoty pył
Naukowcy z University of Technology w Wiedniu odkryli metodę, która pozwala umieścić pojedyncze atomy złota na powierzchni. Może to być droga do lepszego i tańszego procesu katalizy.Większość ludzi ceni duże ilości złota, ale naukowcy z Uniwersytetu Technicznego w Wiedniu wolą złoto w najmniejszej możliwej skali, ponieważ odkryli, że pojedyncze atomy złota są potencjalnie najbardziej reaktywnymi katalizatorami reakcji chemicznych. Ułożone na powierzchni mają jednak tendencję do formowania się w małe bryłki składające się z kilku atomów. Naukowcom udało się ułożyć pojedyncze atomy złota na specjalnie wybranych punktach, na powierzchni z tlenku żelaza. Może to otworzyć drzwi do bardziej wydajnego, wymagającego mniejszego zużycia tego cennego materiału, procesu katalizy.
Złoto jest metalem szlachetnym, który zazwyczaj nie łączy się z innymi elementami, ale jako katalizator ułatwia reakcje chemiczne. Może, na przykład, ułatwiać konwersję trującego tlenku węgla w dwutlenek węgla. Skuteczność złota jako katalizatora zależy od wielkości cząstek złota. Niektóre dowody sugerują, że najlepiej jest, jeżeli złoto występuje w formie pojedynczych atomów. Jednak dotychczas nie udało się tego dokładnie zbadać. Gareth Parkinson, który nadzorował badania, potwierdził, że pojedyncze atomy złota na powierzchni złota zbijają i tworzą nanocząstki.
Wysokie temperatury prowadzą do większej mobilności złota, a więc żeby nie dopuścić do zbijania się atomów powierzchnia musi być schłodzona do temperatury tak niskiej żeby niepożądane reakcje zupełnie przestały zachodzić. Badacze z University of Technology w Wiedniu odkryli specjalny rodzaj powierzchni z tlenku żelaza, która zatrzymuje w miejscu pojedyncze atomy złota.
Kluczem do sukcesu jest niewielka deformacja kryształowej struktury tlenku żelaza. Atomy tlenu z najwyższej warstwy nie są ułożone w perfekcyjne proste linie, są wygięte w wężyki przez atomy znajdujące się niżej. W punktach, w których linie atomów tlenu są blisko siebie, atomy złota doczepiają się na stałe, bez utraty przyczepności. Nawet, jeżeli powierzchnia jest podgrzana atomy pozostają w miejscu – tylko w temperaturze 500 stopni Celsjusza zaczynają się gromadzić.
Naukowcy z wiedeńskiej uczelni oczekują, że nowa metoda odpowie na wiele istotnych pytań dotyczących procesu katalizy. Pomoże także posunąć do przodu badania teoretyczne: kwantowe, mechaniczne, złożone wiązanie pomiędzy pojedynczymi atomami i poszczególnymi powierzchniami stanowi doskonały poligon doświadczalny dla teoretycznych obliczeń wysoko skorelowanych układów elektronowych.
Źródło: www.nanonet.pl
Tagi: złoto, atom, kataliza, katalizator, tlenek żelaza
wstecz Podziel się ze znajomymi
03-03-2023
Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu
Nie zawsze zegar atomowy działa lepiej niż kwarcowy.
03-03-2023
Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid
Przez długi czas może mieć takie objawy jak zmęczenie.
03-03-2023
Uniwersytet Warszawski będzie kształcić kadry dla energetyki jądrowej
Przekazał Wydział Fizyki UW.
Recenzje