Химия может быть очень дорогой. Например, платина используется при очистке выхлопных газов, и это отличный катализатор. Без платины большое число химических процессов в химической промышленности были бы просто невозможны.
Над разработкой новых и дешёвых катализаторов работают многочисленные группы, но до сих пор, зачастую, невозможно предсказать как и при каких условиях будет работать тот или иной катализатор? И будет ли вообще.
И вот химики из Технического университета Мюнхена решили создать новый катализатор – собирая его из атомов меди и алюминия.
Получение таких частиц из атомов процесс не лишённый изящества: в инертной атмосфере аргона нанохимики соединяли атомы металлов, стабилизированные органическими соединениями. Всё действо проходило в пробирке, в которую добавляли растворитель. Для интересующихся: смешивали [CuMes]₅ и [AlCp*]₄, где Cp*=η⁵‐C₅Me₅; Mes=mesityl.
В итоге на дне пробирки образовались красновато-чёрные частицы диаметром до одного миллиметра. Рентгеновская спектроскопия показала, что эти частицы состоят из 55-атомных кластеров меди и алюминия Cu₄₃Al₁₂. Эти 55 атомов образовывают кристалл, поверхность которого состояла из 20 равносторонних треугольников, т.е. являлась икосаэдром. На картинке мы и видим структуру такого смешанного кластера.
Но интересно другое, хотя 55-атомный кластер из меди и алюминия выглядит как кристалл, но химически он обладает свойствами атома. 43 атома меди и 12 алюминия организуются в «суператом», в котором металлы образуют общую электронную оболочку, аналогичную оболочке одного металлического атома. У этого суператома три неспаренных электрона, спины, которых могут выстраиваться по направлению магнитного поля, т.е. делают весь суператом парамагнитным. Будет ли такая структура катализатором – ещё не известно. Но судя по более чем скромным оценкам авторов – скорее нет, чем да.
Так что помни, суператом, состоящий из 55 атомов – это тортик. А суператом, состоящий из атомов двух разных элементов – это вишенка на торте. И это не бред больного химика-первокурсника, а реальность, навязываемая нам ребятами из Мюнхена.
Инфа отсюда.