Учёные раскрыли механизмы, обеспечивающие химическую инертность золота и сохранение его блеска на протяжении тысячелетий.
Исследовательская группа и публикации
Исследование было проведено специалистами по вычислительной химии Санту Бисвасом и Мэтью М. Монтеромом из Тулейнского университета. Результаты их работы опубликованы в авторитетном научном журнале Physical Review Letters.
Причины химической инертности золота
Золото, являясь благородным металлом, характеризуется низкой химической активностью. Оно не вступает в реакцию с кислородом, который обычно вызывает окисление и коррозию других металлов.
Компьютерное моделирование показало, что плотная гексагональная структура атомов на поверхности золота затрудняет диссоциацию молекул кислорода, препятствуя их окислительному воздействию.
Влияние атомной структуры на химические реакции
Исследователи изучили два типа поверхностей золота: плотные реконструированные и рыхлые нереконструированные. Установлено, что на плотных поверхностях активность кислорода практически отсутствует, тогда как на рыхлых она значительно возрастает. Различие в скорости окисления может достигать нескольких порядков величины, варьируясь от миллиардов до триллионов раз, что оказывает существенное влияние на химические свойства золота.
Поведение наночастиц золота
Наночастицы золота демонстрируют химическое поведение, отличное от массивного золота, вследствие нестабильных структур на их поверхности, способствующих активации кислорода.
Полученные данные имеют важное значение для разработки новых катализаторов на основе золота, которые обладают высокой химической стойкостью и необходимой каталитической активностью.