Forskere tager de første “snapshot” af molekyler i katalytiske processer

Ing.dk bringer historien om et nyt gennembrud i observationer af molekyler. At kunne følge begivenhederne mens de sker, har været teknisk vanskeligt når det handler om miliontedele af sekunder i det øjeblik f.eks. et CO-molekyler frigives fra en overflade af ruthenium.
»Vi har hidtil måtte nøjes med et før- og et efter-billede. Nu kan vi følge processer, mens de sker på en molekylær tidsskala«, siger en begejstret institutdirektør Jane Hvolbæk Nielsen fra DTU Fysik i anledning af et nyt forskningsresultat, som en international forskergruppe netop har offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Science.

Hermed har de konstateret, at molekylet ikke bare flyver bort, men i et kort øjeblik findes i en såkaldt precursor-tilstand, hvor det er svagt bundet til overfladen.
»Man har længe diskuteret om denne precursor-tilstand fandtes eller ej. Nu kender vi svaret,« siger Jane Hvolbæk Nielsen.

Selv om den kortlivede precursor-tilstand blev teoretisk forudsagt for mere end 50 år siden, var det alligevel en overraskelse for Anders Nilsson, at det lykkedes at observere den. Ikke alene lykkedes det at iagttage tilstanden, men en meget stor del af molekylerne (omkring 30 pct.) var desuden fanget i denne tilstand og i meget længere tid, end det var forudsagt.
Det rejser nye spørgsmål om, hvordan reaktionerne foregår på atomart niveau. Det er relevant for forskning i katalysatorer.
Forskerne benyttede røntgenstrålingslaseren med en pulsvarighed af 100 femtosekunder til at tage snapshot af processen efter 12 picosekunder. Derved har de kunnet se, at en stor del af molekylerne var fanget i en gasagtig tilstand, hvor de stadig vekselvirkede med ruthenium-overfladen.

»Det har kun været muligt med kraftige røntgenlasere med meget korte tidspulser som LCLS,« bemærker Jens Kehlet Nørskov i pressemeddelelsen fra SLAC.
Jane Hvolbæk Nielsen fremhæver også, at forskningsresultatet er vigtigt i sig selv, men mindst lige så vigtigt er det, at det åbner for et helt nyt indblik i de katalytiske processer.

I Hamburg er man for tiden ved at bygge en endnu mere avanceret røntgenstrålingslaser, XFEL, som forventes at stå færdigt i 2016.

Advertisements

Om hubertnaur

Særlig interesse i fri og åben adgang til viden
Dette indlæg blev udgivet i Uncategorized. Bogmærk permalinket.

Skriv et svar

Udfyld dine oplysninger nedenfor eller klik på et ikon for at logge ind:

WordPress.com Logo

Du kommenterer med din WordPress.com konto. Log Out / Skift )

Twitter picture

Du kommenterer med din Twitter konto. Log Out / Skift )

Facebook photo

Du kommenterer med din Facebook konto. Log Out / Skift )

Google+ photo

Du kommenterer med din Google+ konto. Log Out / Skift )

Connecting to %s