19 апреля, 2024

hleb

Находите все последние статьи и смотрите телешоу, репортажи и подкасты, связанные с Россией.

Команда успешно изготовила атомарно точные металлические нанокластеры.

Команда успешно изготовила атомарно точные металлические нанокластеры.

Эта статья была проверена по версии Science Процесс редактирования
И Политика.
Редакторы При обеспечении достоверности содержания были выделены следующие особенности:

Африканский союз7АГ8 Нанокластер металла был синтезирован, а затем сравнен с нанокластером Au.13Медь2) С похожей структурой, но с другим минеральным составом. Фото: Полиоксометаллаты, Издательство Университета Цинхуа.

× Закрывать

Африканский союз7АГ8 Нанокластер металла был синтезирован, а затем сравнен с нанокластером Au.13Медь2) С похожей структурой, но с другим минеральным составом. Фото: Полиоксометаллаты, Издательство Университета Цинхуа.

Исследовательской группе удалось создать металлический нанокластер и определить его кристаллическую структуру. Их исследование предоставляет экспериментальные данные для понимания и проектирования наносборок со свойствами, определенными на атомном уровне. Металлические нанокластеры имеют широкое применение в биомедицине.

Их работы опубликованы в журнале Полиоксометаллаты.

Ученые проявили интерес к атомарно точным, защищенным лигандами нанокластерам металлов, поскольку они имеют специфическую атомную структуру и исключительные физические и химические свойства. Эти свойства включают такие особенности, как люминесценция, децентрализация, электрохимия и катализ.

Благодаря этим свойствам нанокластеры металлов перспективны в качестве идеальных модельных катализаторов. Благодаря очень малому размеру эти нанокластеры проявляют высокую каталитическую активность и селективны во многих каталитических реакциях.

Нанокластеры металлов, защищенные лигандами, представляют собой очень маленькие органические и неорганические наноструктуры, которые проявляют высокую стабильность в определенных составах. Благодаря своим настраиваемым свойствам они имеют потенциал для различных приложений на основе нанотехнологий.

Металлические нанокластеры, имеющие схожую структуру, но состоящие из разных металлов, предоставляют исследователям уникальную возможность провести углубленное изучение синергии металлов на атомном уровне. Чтобы полностью использовать потенциал этих металлических нанокластеров в различных приложениях, исследователям необходимо иметь возможность изготавливать нанокластеры сплавов со схожей структурой, но различным металлургическим составом.

Этот синтез позволяет исследователям комплексно изучить факторы, влияющие на свойства нанокластеров. Хотя исследователи добились значительного прогресса в получении нанокластеров металлов с подобной структурой, доступность таких нанокластеров ограничена. Изготовление подобных нанокластеров металлов является важным следующим шагом для исследователей.

Со временем исследования этих наносплавов вызывают растущий интерес среди исследователей. Благодаря предыдущим исследованиям исследователи получили предварительное понимание происхождения оптических свойств металлических нанокластеров. Таким образом, они могут получить теоретическое руководство для создания нанокластеров с высокими квантовыми выходами фотолюминесценции.

Исследовательская группа провела исследование нанокластеров золота и серебра. [Au7Ag8(SPh)6 ((p-OMePh)3P)8]нет3 (Австралия7АГ8). Они синтезировали этот нанокластер, проанализировали его кристаллическую структуру и исследовали его оптические и электрокаталитические свойства при восстановлении углекислого газа.

Для изучения нанокластера команда использовала монокристаллическую рентгеновскую дифракцию, масс-спектрометрию с ионизацией электрораспылением, рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию и термогравиметрический анализ. Их экспериментальные результаты совпадали с теоретическими расчетами.

«Наша работа может помочь лучше понять влияние синергизма металлов на оптические и каталитические свойства на атомном уровне», — сказал Шусинь Ван, профессор Школы материаловедения и инженерии Циндаоского университета науки и технологий. В Китае.

Для сравнения они также изготовили аналогичный нанокластер золота и меди, [Au13Cu2(TBBT)6((p-ClPh)3P)8]Спф6 (Австралия13Медь2). Они сравнили фотокаталитические и электрокаталитические свойства двух металлических нанокластеров по восстановлению CO2. Оба металлических нанокластера имеют одинаковую базовую структуру, которая по существу идентична, но различаются минеральным составом.

Когда они сравнили оптические и каталитические свойства двух нанокластеров, Au7АГ8 Его квантовый выход фотолюминесценции был намного больше, чем квантовый выход фотолюминесценции Au.13Медь2.

Они обнаружили, что по сравнению с легированием медью легирование серебром эффективно увеличивает квантовый выход фотолюминесценции нанокластеров в 7 раз. Два нанокластера также показали разные каталитические свойства.

Когда они исследовали реакцию электрокаталитического восстановления углекислого газа, добавление небольшого количества меди, одновременно повышая каталитическую селективность производства монооксида углерода, одновременно уменьшало электрохимически активную площадь поверхности. Благодаря структурному анализу команда объяснила превосходную селективность по монооксиду углерода легированием Au медью.13Медь2 Наноблок.

В идеальном электрокатализаторе исследователи хотели бы найти тщательный баланс между селективностью и сохранением электрохимически активной площади поверхности. Заглядывая в будущее, команда работает над включением нескольких металлов. «Мы надеемся добиться синергетической стимуляции для повышения избирательности и эффективности», — сказал Ван.

Дополнительная информация:
Вместе с Ма и др., Атомно точные нанокластеры сплава М 15 (M = Au/Ag/Cu): структурный анализ, оптические и электрокаталитические свойства восстановления CO2, Полиоксометаллаты (2024). дои: 10.26599/POM.2024.9140054

Предоставлено издательством Университета Цинхуа.

READ  Японское агентство аэрокосмических исследований и лунный крейсер Toyota теперь превратились в игрушку-трансформер