Ikuti jalur mikroskopis untuk adsorpsi melalui sumur kemisorpsi dan fisisorpsi

Sifat pertemuan permukaan molekul

Adsorpsi merupakan langkah awal yang penting dalam semua proses kimia heterogen. Namun, dinamika adsorpsi yang terperinci itu rumit dan sulit untuk diikuti secara eksperimental. Menggunakan fakta bahwa molekul karbon monoksida yang terkena getaran dapat terperangkap di permukaan Au (111) dengan semua derajat kebebasan yang seimbang kecuali getaran, Borodin dkk. menunjukkan bahwa waktu relaksasi getaran dapat digunakan sebagai jam internal untuk mengikuti jalur adsorpsi mikroskopis dan ekuilibrasi permukaan. Berdasarkan percobaan berkas molekul dan pemodelan teoritis dari sistem prototipe ini, penulis mengungkapkan interaksi kompleks antara keadaan fisisorpsi dan kemisorpsi. Karakteristik yang diamati ini relevan untuk banyak sistem heterogen lainnya.

Ilmu, masalah ini p. 1461

Abstrak

Adsorpsi melibatkan molekul yang bertabrakan di permukaan benda padat dan kehilangan energi tumbukannya saat bergerak melalui jalur dinamis menuju kesetimbangan. Interaksi yang bertanggung jawab atas kehilangan energi umumnya mencakup pembentukan ikatan kimia (kemisorpsi) dan interaksi tidak terikat (fisisorpsi). Dalam karya ini, kami menyajikan eksperimen yang mengungkapkan lanskap energi kuantitatif dan jalur mikroskopis yang mendasari kesetimbangan molekul dengan permukaan dalam sistem prototipe: adsorpsi CO pada Au (111). Meskipun keadaan energi minimum difisisorbsi, pengambilan molekul fase gas awal, yang diuji dengan berkas molekul energik, berada dalam keadaan kemisorpsi metastabil. Disintegrasi termal berikutnya dari keadaan chemisorbed memimpin molekul ke minimum fisisorpsi. Kami menemukan, melalui neraca terperinci, bahwa adsorpsi termal di kedua status ikatan penting pada semua suhu.