AFM研究可能促使表面催化反思

中间物种orm将在表面催化反应使用原子力显微镜成像(AFM),但这些发现与理论预测的不匹配得很好。这使得后面的研究工作表明,这将是值得重新考虑我们对表面催化的理解。更好的了解这类反应的合理设计可以帮助异构催化剂工业重要的反应,内部运作的仍然是个谜。

特定的反应发生在表面的方式是至关重要的行业。大多数异构催化剂是固体,所以反应物的吸附是一个常见的工业机制在产品的表面反应和解吸紧随其后。然而,反应动力学的细节,虽然经常优化催化剂的关键,是很难获得的。许多这些大型工业过程运行在一个黑盒子的了解程度!说菲利克斯•菲舍尔在美国加州大学伯克利分校的。非接触式原子力显微镜,atomically-fine金属尖端表面上方以振荡频率取决于两者之间的力量,可以建立单个原子和化学键的图像。需要分钟建立一个图像,然而,而个人的化学反应可以发生在飞秒。

费舍尔和他的同事们看着1的双分子的耦合,以2-ethynyl苯基乙炔分子和随后的异构化产生的二聚体。他们之前把分子在银表面冷却低温下反应和分析各种分子的数量目前使用AFM。然后,他们进行了一系列进一步的快速加热和冷却的循环。每个周期之后,他们进行了一次AFM扫描表面来确定分子的礼物。

研究人员计算理论上,八步反应所得的机制,并制定相关的能量不同的中间体。然而,他们观察到的只有两个。没有标准的近似计算反应速率预测表面稳定的中间体及其数量正确——相反,研究人员必须考虑各种中间体的不同利率散热基板和整个反应的熵变。,我们真的必须重新考虑是否与所有这些想法,我们正确地描述表面催化的文献,”费舍尔说。

这是一个全新的方法,看这个,”科学家说表面狮子座总在苏黎世IBM Research,他并没有参与这项研究。”和势能的主要发现是,景观是不够理解稳定的中间体。此外,选择性耗散和熵都需要考虑。菲利普莫里亚蒂英国诺丁汉大学的也是印象深刻:“考虑到的方面,加上能量耗散,和耦合回真正的高分辨率AFM是相当令人印象深刻的,”他说。