18 января в ИТХТ имени М.В. Ломоносова прошла очередная лекция в рамках Школы катализа. Лекцию прочёл кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории химической физики, наноструктур ФИЦ ХФ РАН Андрей Константинович Гатин. Учёный выступил с докладом на тему «Диагностика структуры и управление физико-химическими свойствами единичных наночастиц металлов и их оксидов». В ходе мероприятия участники узнали о методах сканирующей туннельной микроскопии в сочетании с туннельной спектроскопией (СТМ/СТС), с помощью которых можно определять не только размеры и форму отдельных наночастиц, но также получать информацию об их электронном строении, идентифицировать адсорбированные на них молекулы и выявлять эффекты межчастичного взаимодействия.
Обычно при спектроскопических измерениях стараются поддерживать постоянное состояние поверхности иглы туннельного микроскопа, приписывая изменения спектров туннельного тока изменению электронного строения изучаемой поверхности. Основными сложностями в этом случае являются дрейф иглы относительно поверхности образца и возможность загрязнения поверхности острия за счёт захвата частиц с поверхности, миграции атомов на поверхности зонда, захвата из газовой фазы. При этом меняется локальная электронная плотность острия и зависимости становятся трудно воспроизводимыми и интерпретируемыми. Для решения данных проблем используется «обращённая» схема спектроскопических измерений в СТМ, в случае которой образцом является инертная совершенная ВУПГ, свойства которой хорошо известны.
На основании этого аудитории были представлены исследования наноструктурированных покрытий, состоящих из золота, меди, никеля. Использование методов сканирующей туннельной микроскопии в сочетании с туннельной спектроскопией позволило установить, что AuCu и AuNi покрытия состоят из наночастиц золота, меди и никеля; существования наночастиц смешанного состава не обнаружено. В ходе исследований были определены адсорбционные свойства перечисленных выше покрытий по отношению к водороду, монооксиду углерода и кислороду. Адсорбция водорода на беспримесных наночастицах золота и меди приводила к трансформации их электронного строения от металлического к полупроводниковому. Экспозиция в кислороде входивших в состав гетерогенных покрытий наночастиц золота и меди после адсорбции водорода приводила к частичному удалению последнего в составе молекул воды.
Результаты испытаний вызвали оживлённую дискуссию среди слушателей.
На мероприятии присутствовали гости из организаций-партнёров института, а также студенты, аспиранты и сотрудники ИТХТ имени М.В. Ломоносова.
Следующая лекция в рамках Школы катализа состоится в феврале. Информация о дате, месте проведения и тематике доклада будет опубликована дополнительно на сайте университета и в официальной группе института во ВКонтакте.
