物理科技生物学-PHYICA

分子本多成美群一个原子一个原子地重排表面结构

化学 2022-04-01 00:02:08

明斯特大学 很像拉链,卡宾分子在金表面合作,将两排原子连接成一排,一步一步形成新的表面结构

信用:赛义德阿米尔贾莱 金属表面在催化、传感器技术和电池研究等许多技术相关领域发挥着关键作用

例如,许多化合物的大规模生产发生在金属表面,金属表面的原子结构决定了分子之间是否以及如何相互反应

同时,金属的表面结构影响其电子性质

这对电池中电子元件的效率尤为重要

因此,全世界的研究人员都在努力开发新的方法,在原子水平上调整金属表面的结构

明斯特大学的一个研究小组,由物理学家和化学家组成,由博士领导

赛义德·阿米尔贾莱尔现在已经开发了一种分子工具,它使得在原子水平上改变金属表面的结构成为可能

通过计算机模拟,可以预测单个分子——所谓的氮杂环卡宾——对表面的重组类似于拉链

在这个过程中,至少有两个卡宾分子合作,一个原子一个原子地重新排列表面的结构

作为研究的一部分,研究人员可以通过实验证实这种“拉链式”机制,即卡宾分子在金表面一起工作,将两排金原子连接成一排

这项工作的结果已经发表在《天使化学国际版》杂志上

在早期的研究中,明斯特的研究人员已经展示了卡宾分子在金表面的高度稳定性和流动性

然而,由分子引起的表面结构的具体变化以前无法证明

在他们的最新研究中,研究人员首次证明,由于卡宾分子之间的合作,金表面的结构得到了非常精确的修饰

赛义德·阿米尔贾莱尔解释说:“卡宾分子的行为就像一个分子群——换句话说,它们作为一个群体一起工作来改变表面的长程结构。”

“基于‘拉链’原理,表面原子被系统地重新排列,在这个过程之后,分子可以从表面移除

" 新方法使得开发具有特定化学和物理特性的新材料成为可能——完全不需要宏观工具

“在工业应用中,通常使用宏观工具,如压力机或辊子,”阿米尔贾莱继续说道

“在生物学中,这些任务由某些分子承担

我们的工作展示了一类很有前途的合成分子,它们使用类似的方法来修饰表面

“研究小组希望他们的方法能在未来用于开发新型电极或优化表面化学反应

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