Nauka
Podążanie mikroskopową drogą do adsorpcji za pomocą studni chemisorpcyjnych i fizysorpcyjnych
Natura spotkania cząsteczki z powierzchnią
Adsorpcja jest ważnym początkowym etapem wszystkich heterogenicznych procesów chemicznych. Jednak szczegółowa dynamika adsorpcji jest złożona i trudna do prześledzenia eksperymentalnie. Wykorzystując fakt, że wzbudzone wibracyjnie cząsteczki tlenku węgla mogą zostać uwięzione na powierzchni Au (111) przy równowadze wszystkich stopni swobody, z wyjątkiem wibracyjnych, Borodin et al. pokazują, że czas relaksacji wibracyjnej może służyć jako wewnętrzny zegar śledzący mikroskopijne ścieżki adsorpcji i równowagi na powierzchni. Opierając się na eksperymentach z wiązką molekularną i modelowaniu teoretycznym tego prototypowego układu, autorzy ujawniają skomplikowane interakcje między stanami fizysorpcji i chemisorpcji. Te obserwowane cechy są istotne dla wielu innych heterogenicznych systemów.
Nauka, ten problem s. 1461
Abstrakcyjny
Adsorpcja obejmuje cząsteczki, które zderzają się z powierzchnią ciała stałego i tracą energię padania, gdy przemieszczają się po dynamicznej ścieżce do równowagi. Interakcje odpowiedzialne za utratę energii na ogół obejmują tworzenie wiązań chemicznych (chemisorpcja) i oddziaływania nieprzylegające (fizysorpcja). W tej pracy przedstawiamy eksperymenty, które ujawniły ilościowy krajobraz energetyczny i mikroskopijne ścieżki leżące u podstaw równowagi cząsteczki z powierzchnią w układzie prototypowym: adsorpcja CO w Au (111). Chociaż stan minimalnej energii był fizyczny, początkowe wychwytywanie cząsteczki fazy gazowej, dozowanej energetyczną wiązką molekularną, znajdowało się w stanie metastabilnej chemisorpcji. Późniejszy rozkład termiczny stanu adsorpcji chemicznej doprowadził cząsteczki do minimum fizysorpcji. Dzięki szczegółowej równowadze stwierdziliśmy, że adsorpcja termiczna w obu stanach wiązania była ważna we wszystkich temperaturach.
„Piwny maniak. Odkrywca. Nieuleczalny rozwiązywacz problemów. Podróżujący ninja. Pionier zombie. Amatorski twórca. Oddany orędownik mediów społecznościowych.”
