הטרואטומי Cu בננו-חלקיקי Co-מתווכת אינטראקציה ארוכת טווח מסדירים את תפוסת המסלול של dz2/dxz של אטום Co בודד של לוויין כדי לשפר תגובה דמוית פנטון. קרדיט: Science China Press
מדענים פיתחו Co-Cu סַגסוֹגֶת ננו-חלקיקים שהפעילו ביעילות תגובות כימיות לפירוק מזהמים, מעלים על השיטות המסורתיות ומספקים תובנות לגבי אינטראקציות ברמת האטום בזרזים.
מחקרים אחרונים התמקדו בהשפעות המשולבות של צבירים אטומיים (ACs) או ננו-חלקיקים (NPs) ואטומים בודדים. עם זאת, מחקרים קודמים התרכזו בדרך כלל באינטראקציות בסיסיות בין NPs טהורים ואטומים בודדים (SAs), המציעים פרספקטיבה מוגבלת. הם לא חקרו במלואם כיצד שינויים ב-NPs או ACs יכולים לשפר את הפעילות הכוללת של ישות המתכת NPs/ACs@MNC. כתוצאה מכך, יש עדיין הרבה מה ללמוד על הבנייה המדויקת ושיפור הביצועים של כל מבנה NPs/ACs@MNC ממתכת.
במחקר חדש, Co-Cu סגסוגת NPs@Co-NC (CC@CNC) נבנתה באמצעות Co/Cu-מתונתה מסגרת זאוליטית imidazolate-8 (ZIF-8) כמבשר, ואחריה פירוליזה ו חוּמצָה תַחרִיט. השילוב של היווצרות הנגרמת על ידי Cu של NPs מסגסוגת Co-Cu, שמקורה בטמפרטורת טממן הנמוכה של Cu, אשר אומתה על ידי האנרגיה המלוכדת השלילית של Co10Cu3 (-0.06454, בכוונה להצטבר) בהשוואה לזו של Co13 (+1.690995, בכוונה להתפזר).
יעילות משופרת בתגובות כימיות
ה-Co SAs הנתמכים מסגסוגת Co-Cu הראו יעילות הפעלה מעולה של PMS בהשוואה ל-Co SAs נתמכי Co NPs (Co NPs@Co-NC, C@CNC), עדות על ידי ירידה במחסומי האנרגיה של ספיחת PMS (Co-O מוגבר אורך קשר)/ חמצון PMS (אורך קשר OH מוגדל ואורך קשר OO מופחת) ופיזור SO5·- (אורך קשר מוגדל Co-O), באמצעות אופטימיזציה של אינטראקציות dz2-O (PMS) ו-dxz-O (SO5·-).
לכן, ה-CC@CNC הסיר ביעילות רבה 80.67% מ-20 מ"ג/ליטר קרבמזפין (CBZ) תוך 5 דקות, שהיה עדיף על המקבילה של C@CNC (58.99% תוך 5 דקות). הטכניקות המעין במקום הסדרתי הצביעו על תגובת חמצון PMS שהתרחשה ב-Co SAs, שיכולה ליצור באופן סלקטיבי 1O2 כדי לחסל ביעילות CBZ. מחקר זה יכול להניח בסיס מוצק לאסטרטגיית אופטימיזציית הביצועים ולגילוי המנגנון הבסיסי בריבוי מתכת-אָטוֹם assembly@metal SAs זרזים ברמת המסלול האטומי.
