Zephyrnet-logo

Trekstralen met één atoom versterken chemische katalyse

Datum:

Trekstralen met één atoom drijven chemische katalyse aan. Credit: Onderzoeksteam, Cavendish Laboratory, Afdeling Natuurkunde, Universiteit van Cambridge

Door licht op te vangen in kleine openingen van slechts een paar atomen breed, heeft een team van het NanoPhotonics Center van het Cavendish Laboratory van de Universiteit van Cambridge de optische krachten duizendvoudig vergroot, sterk genoeg om atomen in posities te dwingen die chemische reacties efficiënter aansturen.

“We hebben een nieuwe manier gevonden om de krachten van het licht te versterken, genoeg om nu te kunnen bewegen metalen atomen, en dat is de sleutel tot het verminderen van de energie barrière om de katalyse gemakkelijker te laten werken”, legt co-hoofdonderzoeker Shu Hu uit.

Er worden zwakke trekbalken gebruikt om te maken optische pincet die biologische processen kunnen onderzoeken met bundels strak gefocust licht die transparante micro-objecten van glas of polymeer vangen. Maar om licht te gebruiken om te plukken enkele atomen van vaste stoffen vereist veel sterkere krachten. Nu heeft een team van het NanoPhotonics Center in het Cavendish Laboratory een manier getoond om kleine spleten te bouwen die de optische krachten van zichtbaar licht vergroten. Ze gebruiken deze om afzonderlijke goudatomen uit een kristal te halen, ze dichtbij een moleculaire binding te benaderen en direct de effecten op hun floppen en trillingen te bekijken. Gepubliceerd in Wetenschap Advances laten ze nieuwe manieren zien om licht krachtig te laten werken, en suggereren ze nieuwe benaderingen voor het aansturen van chemische transformaties.

Door in hun experimenten één band tegelijk te bekijken, wordt vermeden dat er een gemiddelde wordt genomen over een hele reeks verschillende effecten. “Afzonderlijke metaalatomen zijn het aambeeld waar katalyse nieuwe chemische bindingen smeedt”, belooft prof. Jeremy Baumberg, “en we kunnen beginnen dit proces te zien gebeuren en het onder controle te houden.” Katalyse is van groot belang voor alle door de mens gemaakte chemicaliën en polymeren.

“Het is alsof je in realtime naar de prachtige dans van een atoom en een molecuul kijkt”, merkt Hu op.


Verken verder

Het kleinste vergrootglas ter wereld maakt het mogelijk om chemische bindingen tussen atomen te zien


Meer informatie:
Qianqi Lin et al., Optische onderdrukking van energiebarrières bij binding van één molecuul aan metaal, Wetenschap Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abp9285

Citaat:
Trekstralen met één atoom drijven chemische katalyse aan (2022, 27 juni)
27 June 2022 opgehaald
van https://phys.org/news/2022-06-single-atom-tractor-power-chemical-catalysis.html

Dit document valt onder het auteursrecht. Afgezien van elke eerlijke transactie
mag worden gereproduceerd zonder de schriftelijke toestemming. De inhoud wordt alleen ter informatie verstrekt.

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img