Language
Country/Area
No result found
من الجزيئات إلى الجسيمات: كيف تعمل مجموعات النانو الذهبية على إحداث ثورة في فهمنا للمواد؟
مجموعات نانوية من الذهب العاري ودراسات هيكلية
العناقيد الذهبية العارية هي مجموعات ذهبية بدون غلاف ربيطة تثبيت، والتي يمكن تصنيعها ودراستها في الفراغ باستخدام تقنيات الحزمة الجزيئية. قام العلماء باستكشاف بنية هذه المجموعات باستخدام تقنيات مثل مطيافية الأنيون الضوئية الإلكترونية، ومطيافية الأشعة تحت الحمراء البعيدة، والحيود الإلكتروني. وأظهرت الدراسة أن بنية مجموعات النانو الذهبية العارية تختلف بشكل كبير عن بنية مجموعات الذهب المستقرة بالربيط، مما يشير إلى أن البيئة الكيميائية لها تأثير حاسم على بنية مجموعات الذهب.
على سبيل المثال، يشكل Au20 رباعي السطوح المثالي، حيث تشبه حشوة ذراته الذهبية إلى حد كبير الترتيب الذري للهيكل المكعب ذو الوجه المركزي (fcc) للذهب المعدني.
هياكل مجموعات الذهب المستقرة بالربيط
على عكس استكشاف مجموعات الذهب العارية، فإن مجموعات الذهب المستقرة بالربيط تقدم هياكل أكثر تعقيدًا. عندما يتناقص حجم جزيئات الذهب، يتحول بنيتها المكعبة ذات الوجه المركزي إلى بنية مركزية عشرينية السطوح، مثل Au13. يعمل هذا التحويل على تعزيز استقرار مجموعات الذهب.
توجد مجموعات ذهبية متعددة الوجوه في العديد من مجموعات الذهب، متصلة عن طريق مشاركة الرؤوس، واندماج الوجوه، وثنائيات الوجوه المتعددة الوجوه المتداخلة.
مجموعات الذهب المنفصلة وتطبيقاتها
تحتوي المجموعات الجزيئية المحددة جيدًا عادةً على ربيطات عضوية، والتي يجب إزالتها لتوليد مجموعات ذهبية عارية في التطبيقات التحفيزية. ويتم تحقيق ذلك عادة عن طريق الحرق في درجات حرارة عالية، ولكن من الممكن أيضا أن يتم ذلك كيميائيا في درجات حرارة منخفضة.
العناقيد الذهبية الغروية وخصائصها البصرية
يمكن أن توجد مجموعات الذهب أيضًا في شكل غرواني، غالبًا مع طبقات سطحية من ألكيلثيولات أو بروتينات. تتمتع جزيئات الذهب هذه بتطبيقات محتملة في التلوين المناعي الكيميائي. تظهر الجسيمات النانوية المعدنية خصائص امتصاص قوية في منطقة الضوء المرئي، مما يعزز إمكاناتها للتطبيق في تطوير الأجهزة البصرية.يعتمد طول موجة رنين البلازمون السطحي (SPR) على حجم وشكل الجسيمات النانوية.
الخصائص التحفيزية لمجموعات الذهب
إن الإمكانات التحفيزية لمجموعات الذهب بارزة أيضًا في التحفيز البيئي. على سبيل المثال، عندما يتم زرع مجموعات من الذهب على سطح FeOOH، فإنها يمكن أن تحفز أكسدة CO في درجة الحرارة المحيطة. علاوة على ذلك، يمكن إجراء النشاط التحفيزي لمجموعات الذهب على حوامل ثاني أكسيد التيتانيوم في درجات حرارة منخفضة للغاية، مما يدل على وجود ارتباط قوي بين بنيتها والأداء التحفيزي.
إن الخصائص البنيوية لمجموعات الذهب النانوية تؤثر على خصائصها التحفيزية، مما يجعل من دراسة تأثير حجمها وبنيتها على الخصائص التحفيزية موضوعًا مهمًا.
