Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Klein maar krachtig:demonstratie van precisie-nanoclustervorming met moleculaire vallen

In de studie gebruikte het team ringvormige moleculaire structuren genaamd 'kroonethers', die benzeen- en broomringen bevatten. Deze structuren werden gebruikt om kobalt-NC's op vlakke koperoppervlakken op te vangen en te laten groeien. De resulterende kobalt-NC's hadden twee afmetingen, 1,5 nm en 3,6 nm. Om hun eigenschappen en structuur verder te begrijpen, werden verschillende technieken gebruikt, waaronder lage-temperatuur scanning tunneling microscopie en spectroscopie (STM en STS), hoekopgeloste foto-elektronenspectroscopie (ARPES) met lage energie-elektronendiffractie (LEED) en dichtheidsfunctionaaltheorie. DFT) berekeningen.

De analyse onthulde de vorming van stabiele oppervlakteplaatsen waaraan de kobaltatomen zich konden hechten. Bovendien bleek de vorming van deze stabiele oppervlakteplaatsen te worden beïnvloed door de elektronische hybridisatie (menging) tussen de kroonethers en kobalt. Toen het kobaltatoom eenmaal vastzat, fungeerde het als een kiemcentrum, waarbij het andere kobaltatomen aantrok om een ​​NC te vormen. Bovendien hielden deze moleculen, in tegenstelling tot het gebruikelijke gedrag van kroonethermoleculen in oplossing, het metaalatoom in het midden van de kroonring niet vast. In plaats daarvan bevond het metaalatoom zich aan de rand, vanwege de aanwezigheid van broomatomen op die locatie.

Terwijl hij het langetermijnpotentieel van deze bevindingen bespreekt, zegt Dr. Yamada:“Het gebruik van deze aanpak in toepassingen zoals katalyse van één atoom, miniaturisatie van spintronische media en kwantumcomputers zal bijdragen aan de ontwikkeling van een op informatie gebaseerde samenleving in een manier die kooldioxide (CO2 ) productie."

Samenvattend heeft het team met succes de groei van kobalt-NC's aangetoond door gebruik te maken van het vangpotentieel van tweedimensionale kroonethermoleculen op een koperoppervlak. Het chemische gedrag van de kroonethermoleculen week af van de typische interacties die in oplossing worden waargenomen, door kobaltatomen aan de rand op te sluiten, en niet in het midden. Belangrijk is dat de methode de effectieve en grootschalige productie van NC's met een goed gedefinieerde grootte en morfologie bij kamertemperatuur aantoonde.

Meer informatie: Toyo Kazu Yamada et al., Groei op het oppervlak van kobalt-nanoclusters van overgangsmetalen met behulp van een 2D-kroon-etherarray, Journal of Materials Chemistry C (2023). DOI:10.1039/D3TC03339B

Aangeboden door Chiba Universiteit




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Wat is Herschikking in Meiose?
  2. Geërgerd door andere volkeren friemelen? Studie zegt dat je niet alleen bent
  3. Binnenkort zullen er krekels naar Las Vegas neerdalen, maar niet degene die je denkt
  4. De krimpende eland van Isle Royale
  5. Geslachtschromosomen (Allosome): definitie, feiten en voorbeelden
  6. Geef koala's een eerlijke kans om te overleven
  7. Het geheim is bekend:de wereld heeft de Owyhees gevonden. Advocaten zeggen dat het tijd is om het land te beschermen
  8. Plantaardige hulpbronnen bedreigd door plagen en ziekten
  9. Wat betekent inoculeren in de microbiologie?

Wetenschap