금 나노클러스터(나노미터 규모의 금 원자 클러스터)는 다양한 산화, 에스테르화 및 에폭시화 반응을 위한 다용도 촉매로 등장했습니다.
금의 특별한 반응성은 문서화되어 있지만 기본 메커니즘은 파악하기 어려운 채로 남아 있었습니다. 최근 연구에서 CO를 CO2로 산화시키는 과정에서 일산화탄소(CO)와 금 나노클러스터 사이의 놀라운 협력 효과가 입증되기 전까지는 말이죠.
네브래스카 대학교와 샹탄 대학교 연구원들의 결합된 실험 계산 연구에서 팀은 자가 산화 메커니즘을 밝혀냈습니다. CO가 금 나노 클러스터의 특정 삼각형 Au₃ 사이트에 흡착되면 인접한 O2 분자를 활성화하여 인접한 OCOO 중간체에서 빠른 O-O 결합 절단을 가능하게 합니다.
결과적으로 Au₃에 결합된 CO는 두 개의 CO2 분자 형성을 가속화하여 나노클러스터를 매우 효율적인 CO 산화 촉매로 전환시킵니다.
이러한 발견은 금의 촉매 능력을 명확히 할 뿐만 아니라 향상된 성능을 위해 기체 공반응물을 활용하는 금속 기반 촉매를 설계할 수 있는 길을 열어줍니다.
나노물질
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