Новый метод позволяет отследить катализ отдельных наночастиц

Ученые из Корнельского Университета (Cornell University) создали способ, разрешающий замечать поведение отдельных наночастиц при нанокатализе с высоким разрешением.

Результаты, полученные учеными, продемонстрировали, что не все наночастицы ведут себя одинаково в каталитических реакциях. Оказалось, что скорости катализа у наночастиц изменяются со временем, что было установлено учеными.

Неприятности катализа весьма интересуют экспертов в области химии и энергетики. Как раз нано-катализаторы сыграют громадную роль в развитии топливных элементов, удалении вредных веществ и химическом производстве.

Оказалось, что вещества, не владеющие каталитической природой в «макроскопическом виде», покупают ее, становясь наночастицами. Познание механизмов происхождения катализа окажет помощь исследователям создать новые виды химических реагентов.

Доктор химических наук из Корнелла Пен Чен (Peng Chen) поясняет, что катализ посредством наночастиц протекает в динамике, и подробности этого процесса именно удалось установить. его коллегам и Чену удалось кроме того снять запись с дискретностью 30 миллисекунд/кадр, что до сих пор было тяжело достижимо.

Рис. 1. Золотая наночастица и молекула краски на ее поверхности (модель)

Опыт базировался на сферических золотых наночастицах диаметром 6 нм, закрепленных на стеклянной подложке. Их омывал раствор с красителями, каковые, при действии с наночастицами, переходили во флуоресцентную форму. Эти превращения исследователи смогли замечать и записывать посредством микроскопа, фокусирующегося на плоскости, в которой протекала реакция.

Молекула краски прикреплялась к наночастице, с высвобождением атома кислорода, приводя к новой флуоресцентной форме молекулы. Благодаря высокому флуоресцентным вспышкам и разрешению микроскопа, ученые смогли детектировать отдельные каталитические события, происходящие с единичными наночастицами!

Как выяснилось, не все наночастицы имеют совершенную сферическую форму, исходя из этого нанокатализ протекает по различным схемам. На наночастицах молекулы краски освобождаются, не меняя собственный пространственное размещение, на вторых – перемещаются перед тем, как «отцепиться» от поверхности.

Рис. 2. Доктор наук Чен с сотрудником

Места реакции на поверхности наночастиц кроме этого изменяются со временем. Это позвано реструктуризацией золотой поверхности катализатора по окончании нескольких реакций. Исходя из этого последующие превращения протекают на «ветхих местах» на поверхности наночастицы медленнее, а на новых – стремительнее.

Время реструктуризации золотой поверхности, определенное учеными, достаточно громадно – от десяти до много секунд.

В будущем, его коллеги и Чен собираются «записать» другие каталитические реакции, но уже с применением не иммобилизованных наночастиц в растворе.

Свидиненко Юрий

Случайные записи:

• На алтае обсудили концепцию создания федерального научного центра агробиотехнологий
• Проектная компания роснано приступила к выпуску умных систем наблюдения

Suspense: Murder Aboard the Alphabet / Double Ugly / Argyle Album

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• 3D photografting — новый метод выращивания биологической ткани

  Команда исследователей из Венского технического университета (Vienna University of Technology) создала способ выращивания биологической ткани при помощи…

• Новый способ самосборки наночастиц

  Исследователи Национальной Лаборатории Беркли министерства энергетики США, нашли несложной, но, однако, весьма надежный метод вынудить наночастицы…

• Новое решение в борьбе с агрессивными видами рака методами наномедицины

  Многопрофильная группа исследователей из университета Лейчестера (University of Leicester), Англия, вероятно уже на данный момент прокладывает путь для…

• Ученые нашли новый метод управления светом лазера при помощи странностей некоторых законов физики

  Несколько исследователей из Венского Технологического и Принстонского университета , найдя кое-какие странности в математических уравнениях,…