Nanotechnologia

W artykule z 2021 roku, naukowcy z niemieckiego Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) i Karlsruhe Institute of Technology (KIT) we współpracy z grupą wdrożeniową SPECS użyli systemu SPECS EnviroESCA by wykazać, że modelowy system struktur metaloorganicznych oddziałuje inaczej w środowisku wodno-pirydynowym i metanolowym. Pomiary wykonane za pomocą urządzenia EnviroESCA wykazały selektywną redukcję miedzi w strukturze metaloorganicznej w wodzie i pirydynie, która nie wystąpiła w metanolu.

Struktury metaloorganiczne mają wiele zastosowań, takich jak przechowywanie wodoru, technologie wychwytywania dwutlenku węgla, systemy kataliz i dostarczania leków. Struktury te są złożonymi cząsteczkami, w których jeden lub więcej jonów metalu stabilizowany jest przez organiczne cząsteczki, działające niejako jako konsolidator. W badaniu sprawdzano jak jony metali, w tym przypadku miedzi, zawarte w modelowym systemie HKUST-1, stworzonym przez Hong Kong University of Science and Technology, oddziałują z gazami, na których działanie struktura jest wyeksponowana. W tym celu modelowy system wprowadzono do innowacyjnego, w pełni zautomatyzowanego, systemu analizy NAP XPS EnviroESCA i wystawiono na działanie różnych gazów o ciśnieniu 1-4 mbar, równolegle wykonując pomiary XPS na powierzchni styku z gazami.

Po optymalizacji warunków celem pełnego wykorzystania wewnętrznych efektów kompensacji ładunku techniki NAP-XPS, pozwalających naukowcom na pomiary niezaburzone przez ładunek próbki i nie wymagających zewnętrznego uziemiania działem elektronowym, wykazano, że jony miedzi zawarte w modelu HKUST-1 były redukowane z Cu(II) do Cu(I) w obecności pary wodnej i pirydynowej, a efekt taki nie nastąpił przy obecności pary metanolowej.

Badanie ukazuje potencjał techniki NAP XPS oraz wszechstronność systemu EnviroESCA. Naukowcy z BAM oraz KIT pracują obecnie nad bardziej szczegółowym opracowaniem mechanizmu redukcji Cu(II) do Cu(I), a my tymczasem czekamy na rezultaty rozbudowanego badania, które zostaną opublikowane tutaj.

Jeśli chcecie dowiedzieć się więcej o systemach EnviroESCA lub innych systemach SPECS, zapraszamy do kontaktu mailowego z przedstawicielem marki Sygnis Nano Technologies, Grzegorzem Kaszyńskim: grzegorz.kaszynski@sygnis.pl

Źródło: https://www.specs-group.com/nc/specsgroup/latest-news/blog/detail/nap-xps-reveals-interaction-of-mof-with-water-and-methanol/