在环境合成条件下生成的催化启用黄金纳米粒子的依赖序列结构/功能关系
Nicholas M Bedford1,2,3, Zak E Hughes4, Zhenghua Tang3,5
1Applied Chemical and Materials Division, National Institute of Standards and Technology , Boulder, Colorado 80305, United States.
Journal of the American Chemical Society
|December 19, 2015
概括
序列控制金纳米粒子结构和催化活性. 了解这些黄金相互作用使得量身定制的纳米材料可用于能源和催化.
科学领域:
- 纳米材料科学
- 催化剂
- 生物技术
背景情况:
- 支持的纳米粒子 (NP) 合成为功能性纳米材料提供了环保的途径.
- 根据能量,催化和传感来定制材料特性需要了解表面相互作用.
- 目前对这些系统中依赖序列的结构/功能关系的了解有限.
研究的目的:
- 确定覆金纳米粒子 (Au NPs) 的原子尺度结构.
- 调查序列,NP结构和催化活性之间的关系.
- 开发一种可预测的基NP的催化性能模型.
主要方法:
- 高能X射线衍射数据的原子对分布函数分析.
- 先进的分子动力学 (MD) 模拟,包括与溶液化的复制品交换.
- 具有不同序的Au NPs的实验合成.
主要成果:
- 经过实验确定的NP结构显示了表面顺序的依赖性差异.
- MD模拟预测了层形态,并确定了关键的结构/催化因素.
- 4 - 尼托降解的催化活性因序列而异.
结论:
- 暴露的Au表面积,表面乱和表面相互作用强度会影响催化性能.
- 开发了一种用于催化性能的计算预测工具.
- 这项工作为支持的金属NP的合理设计提供了一个平台.
