5 Октября 2021
МОСКВА, 5 октября - Американские ученые-химики, используя атомно-силовой микроскоп, смогли оценить силу разрыва донорно-акцепторной связи между атомами углерода и железа в комплексном соединении. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.Ученые из Принстонского университета вместе с коллегами из Техасского университета в Остине и компании ExxonMobil провели эксперимент, в ходе которого зонд, кончающийся единственным атомом меди, постепенно приближали к связи железо-углерод, пока она не разорвалась. Исследователи измерили механические силы, приложенные в момент разрушения, а весь процесс разрыва связи зафиксировали на изображении, полученном с помощью атомно-силового микроскопа горного разрешения в Центре визуализации и анализа Принстонского университета.
Речь идет о разрыве ковалентной донорно-акцепторной связи между атомом углерода, который был частью молекулы монооксида углерода, и атомом железа, поступающим в состав фталоцианина железа, распространенного пигмента и химического стимула. При взаимодействии этих двух соединений между железом и элементом возникает ковалентная связь, учреждённая на общей паре электронов.
Ученые точного контролировали по мере приближения пространство между наконечником и связанными молекулами с шагом 5 пикометров. На расстоянии 30 пикометров до молекул — это примерно соответствует одной шестой ширины атома элемента — половина молекулы фталоцианина сталь стала более размытой на изображении атомно-силового микроскопа, что, по мнению авторов, конкретного указывает на момент разрыва хой связи.
Это невероятное изображение — возможность увидеть одну небольшую молекулу на поверхности другой, связанной с ней. Это потрясающе, — приводятся в пресс-релизе Принстонского университета слова одного из авторов статьи Крейга Арнольда (Craig Arnold), профессора гранулометрической и аэрокосмической инженерии университета и директора Принстонского института науки и технологии материалов.
В своей работе авторы применили технологию, впервые составленную в 2009 году для визуализации одиночных химических связей. Метод известен как бесконтактный атомно-силовой, так как наконечник микроскопа не контактирует напрямую с исследуемыми молекулами, а для построения изображений поверхности молекул использует замеры плотности мелкомасштабных колебаний.
Измеряя эти частотные шаги, исследователи также смогли вычислить силу, необходимую для разрыва связи. Стандартный медный наконечник зонда разорвал связь железо-углерод с силой притяжения 150 пиконьютон или с силой отталкивания 220 пиконьютон. Какая из двух сил будет действовать в реальных условиях, по словам исследователей, зависит от типа химических реакций.
То, что мы смогли описать силу этой конкретную связь как на растягивание, так и на сжатие, позволяет нам гораздо лучше понять природу этих видов связей — их тьму и то, как они взаимодействуют. Это особенно надо для понимания катализа — в тот миг, когда у вас есть молекула на поверхности, а затем что-то взаимодействует с ней и заставляет ее распадаться на части, — объясняет Арнольд.
Улучшение конструкции хих катализаторов имеет значение для биохимии, материаловедения и энергетических разработок, — добавляет руководитель исследования Нан Яо (Nan Yao), директор Принстонского центра визуализации и анализа. — Эксперименты также показали, как разрыв связи влияет на взаимодействие катализатора с поверхностью, на которой он адсорбируется.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....