Kumpulan hidroksil (- OH) boleh mempamerkan keasidan atau kealkalian pada permukaan oksida logam dalam bentuk penerimaan atau bekalan proton. Dengan menyesuaikan kuantiti dan pengedaran kumpulan hidroksil, kawalan tepat keasidan permukaan dan kealkalian dapat dicapai, dengan itu mempengaruhi laluan pengaktifan dan pemilihan tindak balas pemangkin.
Pada tapak logam yang tidak tepu oksida logam atau oksida semikonduktor (seperti Ti4+, Fe3+), molekul air pertama diserap dalam bentuk molekul, diikuti oleh belahan ikatan O-H, mengakibatkan kumpulan hidroksil atau terminal hidroksil (M-OH) dan atom hidrogen permukaan. Penggerak termodinamik proses ini berasal dari keasidan Lewis yang kuat dari ion logam, menjadikan molekul air mudah dipisahkan. Kedua -dua eksperimen dan pengiraan DFT menunjukkan bahawa permukaan yang ditutup dengan oksigen yang rendah cenderung untuk memisahkan dan menyerap, manakala permukaan yang ditutup dengan oksigen yang tinggi cenderung menyerap molekul.
Kejuruteraan hidroksil permukaan merujuk kepada peraturan yang disasarkan nombor, pengedaran, dan aktiviti kimia hidroksil (- OH) pada permukaan bahan melalui cara fizikal, kimia, atau plasmonik, untuk mencapai penyesuaian sifat permukaan yang tepat. Kumpulan hidroksil adalah kumpulan fungsional kutub yang paling biasa yang boleh membentuk ikatan hidrogen, ikatan koordinasi, atau ikatan kovalen dengan air, ion logam, rantai polimer, atau biomolekul, dengan ketara mengubah hidrofilik, tenaga permukaan, aktiviti penjerapan/pemangkin, dan aktiviti biokompatibiliti.
Sebagai penyelidik dengan lebih dari dua dekad pengalaman dalam sains material, saya telah melihat secara langsung cabaran-cabaran yang datang dengan mensintesis penggantungan nanopartikel oksida logam yang konsisten dan berkualiti tinggi. Perjuangan itu adalah aglomerasi yang nyata, di mana zarah -zarah yang kecil, kuat melekat bersama -sama, boleh merosakkan sifat -sifat yang kita bekerja keras untuk dicapai.
Spektroskopi Inframerah: Ia melihat berapa banyak cahaya yang telah dimakan. Apabila molekul menyerap cahaya panjang gelombang tertentu, kita tahu kumpulan berfungsi di dalamnya. Spektroskopi Raman: Ia melihat berapa banyak cahaya yang telah dibelokkan. Rasuk laser digunakan untuk menganalisis berapa banyak cahaya yang melantun kembali, untuk menentukan struktur molekul.
Teknik pencirian asas pemangkin adalah alat yang kuat untuk mendapatkan pemahaman yang lebih mendalam tentang sifat fizikal, kimia, dan struktur mereka. Melalui aplikasi yang komprehensif, mekanisme tindak balas pemangkin dapat diturunkan, menyediakan asas teoritis untuk reka bentuk dan pembangunan pemangkin prestasi tinggi. Dengan kemajuan teknologi, teknologi ini terus berinovasi dan berkembang ke arah resolusi yang lebih tinggi, kuantifikasi yang lebih tepat, dan simulasi keadaan reaksi yang lebih baik.
