Секрет химической стойкости золота раскрыли через структуру его атомов
Американские исследователи выяснили, что исключительная устойчивость золота к окислению связана с особой атомной структурой его поверхности. Оказалось, что атомы металла самопроизвольно выстраиваются в своеобразные шестиугольные ячейки, напоминающие пчелиные соты, и именно эта конфигурация практически блокирует взаимодействие золота с кислородом.
Как сообщает ТАСС, результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Letters. По оценке авторов исследования, такая структура снижает скорость окисления золота более чем в миллиард раз по сравнению с альтернативными вариантами расположения атомов.
Исследование провела группа химиков под руководством Мэттью Монтемор из Тулейнского университета. Учёные попытались понять, почему золото считается одним из самых химически инертных металлов, хотя его наночастицы способны активно участвовать в различных реакциях.
С помощью методов квантовой химии исследователи смоделировали взаимодействие молекул кислорода с разными типами атомных структур на поверхности золота. Расчёты показали, что именно шестиугольное расположение атомов создаёт крайне высокий энергетический барьер, который мешает кислороду проникать внутрь металла и разрушать его структуру.
Если бы атомы золота располагались в виде квадратных или прямоугольных решёток, процесс окисления, по словам исследователей, ускорился бы более чем в миллиард раз. Однако в реальных условиях поверхность металла почти всегда самостоятельно перестраивается в более устойчивую шестиугольную форму.
Учёные также предполагают, что этот защитный механизм может не работать у некоторых золотых наночастиц. Из-за слишком малого количества атомов их поверхность не успевает сформировать стабильную «сотовую» структуру, поэтому такие частицы легче взаимодействуют с кислородом.
По мнению авторов работы, открытие поможет лучше понять свойства золота в наномасштабе и может оказаться полезным при создании новых катализаторов для химической промышленности.
_____
✉️ Новости и видео с производства или выставки присылайте редакции: @pgm_editorial — расскажем сообществу. 🔧
🟤 #новости
