Urmați calea microscopică spre adsorbție prin sondele de chemisorbție și fiziorbție

Natura întâlnirii molecule-suprafață

Adsorbția este un pas inițial important în toate procesele chimice eterogene. Cu toate acestea, dinamica de adsorbție detaliată este complexă și dificil de urmărit experimental. Folosind faptul că moleculele de monoxid de carbon excitate prin vibrații pot fi prinse pe suprafața Au (111), toate gradele de libertate fiind echilibrate, cu excepția celor de vibrație, Borodin și colab. arată că timpul de relaxare vibrațională poate fi folosit ca un ceas intern pentru a urma căile de adsorbție microscopică și de echilibrare a suprafeței. Pe baza experimentelor cu fascicul molecular și a modelării teoretice a acestui sistem prototipic, autorii dezvăluie interacțiunea complexă dintre stările de fizorbție și chemisorbție. Aceste caracteristici observate sunt relevante pentru multe alte sisteme eterogene.

Ştiinţă, acest număr p. 1461

Abstract

Adsorbția implică molecule care se ciocnesc pe suprafața unui solid și își pierd energia de impact luând o cale dinamică către echilibru. Interacțiunile responsabile de pierderea de energie includ, în general, atât formarea de legături chimice (chemisorbție), cât și interacțiuni fără legare (fiziorbție). În această lucrare, prezentăm experimente care au dezvăluit un peisaj energetic cantitativ și căile microscopice care stau la baza echilibrării unei molecule cu o suprafață într-un sistem prototip: adsorbția CO pe Au (111). Deși starea minimă a energiei a fost fizorizată, absorbția inițială a moleculei de fază gazoasă, testată cu un fascicul molecular energetic, a fost într-o stare de chemisorbție metastabilă. Dezintegrarea termică ulterioară a stării chimisorbite a condus moleculele la minimul de fizorbție. Am constatat, printr-un bilanț detaliat, că adsorbția termică în ambele stări de legătură a fost importantă la toate temperaturile.

READ  NASA și SpaceX lucrează la detaliile finale ale navei spațiale Crew Dragon

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *