Нанокластеры (НК) представляют собой кристаллические материалы, которые существуют в нанометровом масштабе и состоят из атомов или молекул в сочетании с такими металлами, как кобальт, никель, железо и платина. Они нашли применение в различных областях, включая доставку лекарств, катализ и очистку воды.
Уменьшение размера НК может раскрыть дополнительный потенциал, позволяя реализовать такие процессы, как одноатомный катализ. В этом контексте координация органических молекул с отдельными атомами переходных металлов открывает перспективы для дальнейшего развития в этой области.
Инновационный подход к дальнейшему уменьшению размера НК предполагает введение атомов металла в самоорганизующиеся монослойные пленки на плоских поверхностях. Однако крайне важно проявлять осторожность, чтобы расположение атомов металла на этих поверхностях не нарушало упорядоченный характер этих монослойных пленок.
Недавно в исследовании, опубликованном в Journal of Materials Chemistry C, доктор Тойо Кадзу Ямада из Высшей инженерной школы Университета Тиба вместе с коллегами продемонстрировали поверхностный рост атомов кобальта на массивах молекулярных колец при комнатной температуре. Этот передовой метод формирования функциональных нанокластеров с точностью атомного масштаба может быть использован при разработке высокоэффективных катализаторов или в квантовых вычислениях.
В исследовании команда использовала кольцевые молекулярные структуры, называемые «краун-эфирами», которые содержат бензольные и бромные кольца. Эти структуры использовались для улавливания и выращивания НК кобальта на плоских медных поверхностях. Полученные НК кобальта имели два размера: 1,5 нм и 3,6 нм. Для дальнейшего понимания их свойств и структуры были использованы методы сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС).
Результаты исследования показывают, что НК кобальта, выращенные на массивах молекулярных колец, обладают высокой стабильностью и однородностью. Они также демонстрируют высокую каталитическую активность в реакции восстановления окиси углерода.
Источник:
Тойо Кадзу Ямада и др., Рост нанокластеров переходного металла кобальта на поверхности с использованием двумерной матрицы краун-эфира (Toyo Kazu Yamada et al, On-surface growth of transition-metal cobalt nanoclusters using a 2D crown-ether array), Journal of Materials Chemistry C (2023). DOI: 10.1021/acsanm.3c04689
-------------------------------------
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, реакциями и комментариями, а также подписавшись на наши страницы на других площадках и на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!
