Ett team av forskare från universitetet i Regensburg och Ludwig-Maximilians-universitetet i München har utvecklat ett sätt att mäta beroende av en atoms kemiska reaktivitet på dess kemiska bindningar. I deras tidning publicerad i tidningen Fysiska granskningsbrev , gruppen beskriver sin process och vad de hittade när den testades.

Tidigare forskning har visat att kemisk reaktivitet påverkas av graden av atomisolering av en atom. De som har flera bindningar är mindre benägna att binda med andra atomer än atomer med få bindningar. Detta enkla koncept spelar en viktig roll i katalytisk och kemisk aktivitet. Men tills nu, det har inte funnits ett sätt för kemister att direkt och kvantitativt mäta variationer i kemisk reaktivitet hos atomer som är bundna med olika antal andra atomer. I denna nya insats, forskarna har hittat ett sätt att göra det och på ett sätt som är lätt att reproducera av andra.

Arbetet involverade en typ av scanning probe microscopy (SPM) som fungerar utan att komma i kontakt med material under granskning – en typ som också möjliggjorde avbildning, manipulera och spektroskopiskt analysera enskilda atomer och bindningarna mellan dem. Forskarna fäste en CO-molekyl till spetsen av SPM-sonden och använde den sedan för att bygga olika storlekar av järnatomer (från 3 till 25) - ett sätt att reglera mängden koordination med andra atomer. De använde sedan spetsen för att undersöka atomerna i klustret - när spetsen rörde sig nära en atom, bindning inträffade, som kunde mätas. Genom att notera variationer i bindning, laget kunde beräkna styrkan på bindningarna som bildades mellan atomerna när de ingick i olika kluster - och det gav ett direkt mått på atomens reaktivitetsgrad.

Vid testning av deras teknik, forskarna fann att hörnatomer och de i kanterna på en grupp var mindre reaktiva än andra i mitten av en grupp - ett fynd som var väntat. Dock, i ett nytt resultat, teamet kunde ge en mätbar bestämning av en atoms kemiska reaktivitet baserat på graden av koordination den hade med andra atomer.

© 2020 Science X Network