使用世界上最细微的金粉制成的更廉价的催化剂

许多人都会认为大块的金价值很高——但是Vienna University of Technology大学的科学家却对Z小级别的金比较感兴趣，因为单个的金原子是化学反应中潜在的Z具活性的催化剂，然而，当金原子被放置在一个表面上时，他们就会团结成一种小型金块，并且这种金块包含了许多原子。目前，一个表面科学家小组成功的在一个氧化铁表面确定了单个的金原子所处的特殊位置，这为更高效、需要更少贵重材料的催化剂的产生开启了大门。

金不喜欢被孤立

金是一种贵金属，他通常不会与其他元素结合，但是作为一种催化剂，他能够促进化学反应的发生，例如，他能够促进有毒一氧化碳向二氧化碳的转化。金作为一种催化剂的有效性主要取决于金颗粒的尺寸，一些现象显示出如果金以单原子的形式出现的话他会更好的起作用，然而到目前为止，这还不能进行细节上的研究。“如果单个的金原子被放置在表面上，那么他们通常会聚集起来，并形成纳米颗粒，”Gareth Parkinson说道，他负责Ulrike Diebold教授（来自TU Vienna的Institute for Applied Physics协会）的研究小组所进行的实验。

热表面——松散的原子

更高的温度会使金原子产生更高的移动性，所以为了阻止原子聚集起来，许多表面必须被冷却到一定的温度，以便使指定的化学反应能够完全停下来。TU Vienna的研究者发现了一种特殊类型的氧化铁表面，他就会将单个的金原子吸收到特定的位置上。

一个停留的好地方

想要取得成功的关键是对氧化铁晶体结构的轻微变形，Z顶层的氧原子不是完全以直线形式排列的，他们会被下面的原子弯折成波状，氧原子所排成的线相互接近的时候，金原子就会永久的附着在上面，并且不会失去控制，即使在表面被加热的情况下，金原子也会留在原地不动——只有在500摄氏度时他们才会开始聚集起来。“当一个金原子到达氧化铁表面时，他会扩散到一个能够附着在表面的位置，”Gareth Parkinson说道。通过这个方法，许多单个的金原子会相互接近，当一个金原子到达一个已经被其他金原子占领的位置时，这两个金原子就会结合在一起，并通过表面开始移动，在沿途还会吸收一些额外的金原子，当他们扩张到一个至少有5个原子的尺寸时，他们就会再次固定起来，并且这种微型的金块就会停止移动。

新型研究的新方法

Ulrike Diebold希望这种新方法能够回答关于催化剂的一些重要的开放性问题，“我们为单个原子种类的化学反应性的探测制造出了一种理想的模型系统，”Diebold说道，Z近进行的这些实验也将帮助我们进行深一步的理论性研究：单原子和这个特殊表面的复杂的量子结合为密切相关的电子系统的理论计算提供了一个极佳的测试案例。