Академия

Исследование стабильности металлорганических каркасных структур под действием электронного пучка

Исследование стабильности металлорганических каркасных структур под действием электронного пучка

Рубрика Исследования

Металлорганические каркасные структуры (МОК) представляют собой важный класс пористых координационных полимеров, состоящих из ионов металлов, связанных между собой органическими молекулами — линкерами.

МОК являются перспективными материалами для применения в электрохимии, фотохимии, катализе, а также в роли сорбентов газов, сенсоров и нанореакторов. Они также могут быть использованы для синтеза атомно-дисперсных катализаторов и пористых материалов методом пиролиза. Однако нестабильность МОК под действием электронного пучка значительно затрудняет исследование этих материалов с помощью электронной микроскопии — ключевого метода определения характеристик наноразмерных систем.

Учёные Лаборатории металлокомплексных и наноразмерных катализаторов Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН провели систематическое исследование стабильности металлорганических каркасных структур различного состава и топологии при их анализе посредством просвечивающей электронной микроскопии. В результате было выявлено необычное динамическое поведение металлических наночастиц, образующихся в результате воздействия электронного пучка.

Так, наночастицы железа оказались стабильными. В случае наночастиц меди наблюдалась мгновенная сублимация. Наночастицы никеля вращались вокруг своей оси. Образовавшиеся под действием электронного пучка наночастицы кобальта подобны жидкости и демонстрируют удивительное динамическое поведение: они меняют свою форму, движутся вдоль поверхности носителя, сливаются друг с другом и распадаются на несколько частиц. Для более глубокого понимания процессов, происходящих с наночастицами кобальта, был проведён анализ их динамики с помощью нейронной сети, который выявил корреляции между формой и размером наночастиц и характером их поведения.

Работа опубликована в журнале Phisycal Chemistry Chemical Physics.

Источник: ИОХ РАН.

Новости Российской академии наук в Telegram →