Bu yaxınlarda Çin Elmlər Akademiyasının (CAS) Hefei Fizika Elmləri İnstitutundan bir qrup tədqiqatçı ardıcıl olaraq qızıl nanohissəciyin ən daxili atomunu və ən xarici elektronunu ümumi quruluşunu pozmadan çıxardılar. Bu dəqiq manipulyasiya onlara materialın maqnit spininin onun katalitik fəaliyyətinə necə təsir etdiyini araşdırmaq imkanı verdi.

Professor Vu Zhikun tərəfindən CAS-dan Proses Mühəndisliyi İnstitutundan professor Yang və Chongqing Universitetindən Prof.

Qızıl nanoklasterlər – bir neçədən yüzlərlə qızıl atomundan ibarət kiçik hissəciklər – atom quruluşunun material xüsusiyyətlərinə necə təsir etdiyini öyrənmək üçün ideal modellərdir . Lakin bu cür klasterlərin strukturunu atom-atom tənzimləmək, xüsusən onlar nisbətən böyük və mürəkkəb olduqda, çoxdan böyük problem olub.

Bu problemi aradan qaldırmaq üçün komanda çoxqabıqlı qızıl klasterini sabitləşdirmək üçün tiol və yod liqandlarının qarışığından istifadə edərək yeni sintez metodu hazırladı: [Au ₁₂₇ I ₄ (TBBT) ₄₈ ], burada TBBT həcmli kükürd tərkibli molekuldur. Daha sonra, əlavə tiollar daxil etməklə, ətrafdakı qabıqları çökdürmədən strukturun tam mərkəzindəki tək qızıl atomunu yumşaq bir şəkildə “çıxara” bildilər – yuva quran kuklanın ortasından noxudu çıxarmaq kimi. Bu, yeni, sabit klaster yaratdı: diamaqnit olan Au1 ₂₆ I ₄ (TBBT) _{48 .}

Bundan əlavə, bu quruluşu diqqətlə oksidləşdirərək, tədqiqatçılar üçüncü bir versiya yaratdılar: [Au1 ₂₆ I ₄ (TBBT) ₄₈ ] ⁺ , paramaqnetizmi bərpa etdi. Faktiki olaraq, komanda ardıcıl olaraq bir atom və bir elektronu silməklə materialın maqnit vəziyyətini dəqiq dəyişdirmək qabiliyyətini nümayiş etdirdi – nanomateriallarda nadir hallarda əldə edilən nəzarət səviyyəsi.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1744268778&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-04-gold-nanoclusters-reveal-magnetic-potential.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM1LjAuNzA0OS40MiIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTM1LjAuNzA0OS40MiJdLFsiTm90LUEuQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNS4wLjcwNDkuNDIiXV0sMF0.&dt=1744268778505&bpp=1&bdt=59&idt=82&shv=r20250408&mjsv=m202504080101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1744268752%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1744268752%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1744268752%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=768414159171&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1937&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95351337%2C95355972%2C95355974%2C95353386%2C95355310%2C31091663%2C31090357&oid=2&pvsid=1624420619839137&tmod=2017501103&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=86

Bu silsilədən istifadə edərək tədqiqatçılar maqnit spininin paylanmasının strukturda necə dəyişdiyini öyrənə bildilər. Mərkəzi atom çıxarıldıqda və hissəcik oksidləşdikcə spin sıxlığının xaricə doğru dəyişdiyini aşkar etdilər. Daha da maraqlısı odur ki, spinlər kükürd atomlarından daha çox yod atomlarında cəmləşirdi ki, bu da spinin katalitik xüsusiyyətlərin tənzimlənməsində mühüm rol oynaya biləcəyini göstərir.

Bu fikri sınamaq üçün komanda qızıl nanoklasterin hər bir versiyasının karbon qazının karbonmonoksitə çevrilməsini nə dərəcədə yaxşılaşdıra biləcəyini qiymətləndirdi – təmiz enerji tədqiqatlarına artan marağın reaksiyası. Diamaqnit versiyası (Au ₁₂₆ I ₄ ) nisbətən aşağı gərginlikdə təxminən 100% Farada səmərəliliyinə nail olub, paramaqnit analoqlarını üstələyib. Bu nəticə maqnit spininin katalizdə mühüm rol oynaması fikrini güclü şəkildə dəstəkləyir.

“Bizim tapıntılarımız spinin katalitik davranışa necə təsir etdiyinə dair mühüm fikirlər verir” dedi Prof. “Bu, atom səviyyəsində çoxfunksiyalı materialların dizaynı üçün yeni strategiyalar aça bilər.”

Ətraflı məlumat: Guoqing Bian et al, CO2-nin CO-ya yaxın birlik çevrilməsi üçün maqnit çoxqabıqlı qızıl nanohissəciklərin ən daxili atomunu çıxarın, Elm İnkişafı (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adu1996 . www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adu1996

Jurnal məlumatı: Elmin inkişafı 

Çin Elmlər Akademiyası tərəfindən təmin edilmişdir