와이어의 니켈 원자

산소와의 높은 반응성

Nanodr hte Science Fund FWF
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니켈-로듐 나노 와이어는 놀랍게도 산소에 대한 반응성이 높습니다. 따라서, 이들은 새로운 화학 촉매에 대한 미래의 개발 가능성을 제공합니다. 이는 로듐 패드 상에 1 차원 니켈 웹을 제어 된 방식으로 증착하는 데 성공한 Austro-Swedish 그룹의 결과였습니다.

몸체의 표면과 경계면에있는 원자는 그 가장자리 위치 때문에 내부의 원자와 다르게 행동합니다. 따라서 화학적 조성이 변하지 않더라도 표면 대 부피의 비율을 변경하면 재료의 화학적 및 물리적 특성에 근본적인 영향을 줄 수 있습니다. 나노 스케일의 구조는 하나의 극단적 인 1 차원에 있고 따라서 거의 표면만을 나타 내기 때문에 나노 과학의 표면 효과에 대한 연구는 특히 중요하다.

1 차원이지만 강력 함

국립 연구 네트워크 "표면의 나노 과학"은 Karl-Franzens-University Graz 물리 연구소의 Falko Netzer 교수의 협조하에이 측면에 전념하고 있습니다. 최근에 Netzer와 그의 팀은 원자 수준에서 금속 나노 시스템의 반응성을 연구하기위한 모델을 확립하는 데 성공했습니다.

Netzer는“우리는 특별 1 로듐 기질에 준 1 차원의 니켈 원자를 증발시키는 데 성공했다”고 설명했다. "이 단결정 로듐 언더 레이는 정확하게 설계된 계단 구조를 가지고 있습니다. 이 경우, 두 개의 로듐 원자 사이의 거리에 불과한 단계는 폭이 몇 원자 인 테라스와 교대합니다. "실제로이 단계의 끝에 니켈 원자를 증착함으로써 팀은 정확하게 정의 된 크기의 바이메탈 시스템을 만들 수있었습니다 나노 스케일로.

그 결과 그룹은이 시스템의 화학적 반응성을 결정했습니다. 스캐닝 터널링 현미경 및 복잡한 계산에 더하여, 싱크로트론 방사선을 이용한 X- 선 광전자 분광법은 스웨덴 룬드 대학교에서 수행되었습니다. 흥미롭게도, 이러한 분석은 니켈 시트가 비정상적으로 산소와의 반응성이 높은 것으로 나타났다. 이러한 증가 된 반응성의 이유는 초기에 단계 구조의 로듐 원자의 특정 전자 상태의 이동 때문이다. 이러한 이동은 바로 인접한 니켈 원자에 영향을 미치고 산소와의 반응을 촉진시킨다. 디스플레이

새로운 응용 분야의 가능성

산소와의 이러한 높은 반응성은 매우 유망한 특성입니다. "우리의 측정 및 계산에 따르면 1 차원 니켈 궤도는 로듐 원자 하나만 산소와 반응하지 않고도 적절한 가스 압력에서 산소와 완전히 반응 할 수 있음을 분명히 보여줍니다. 따라서, 이 시스템은 반응이 산소 원자의 흡착 및 해리를 포함하는 새로운 촉매의 개발 기회를 제공한다고 Netzer는 말한다. 연구자들에게이 결과는 나노 물질의 기초 연구가 일상적인 프로세스에서 미래의 응용에있어 중요한 역할을 다시 한 번 보여줍니다.

(과학 기금 FWF, 19.06.2007-NPO)