Вчені розкрили секрет блиску золота
Протягом тисячоліть золото вважалося дорогоцінним металом, якому надавали значення різні культури завдяки його рідкісності та стійкості до потьмяніння і корозії. Нещодавно дослідники з’ясували, що причина його вічного блиску полягає в особливостях атомної структури.
Дослідження показали, що золоті вироби, виготовлені сотні років тому, зберігають той самий яскравий вигляд, що й у момент створення. Виявляється, секрет майстерності належить до здатності атомів золота перебудовуватись, що захищає його від окислення.
Ця стійкість робить золото не тільки красивим, але й важливим елементом у каталізаторах в галузі інженерії та нанотехнологій, оскільки воно здатне пришвидшувати хімічні реакції. Проте, висока стійкість до окислення обмежує його використання в хімічному виробництві та енергетиці, де корисні метали повинні вміти тимчасово окислюватись і відновлюватись.
Дослідники намагались підвищити каталізаторні властивості золота, комбінуючи його з іншими металами або використовуючи наночастинки на оксидних поверхнях. Однак ці спроби виявились обмеженими. Відкриття того, що наночастинки золота можуть активувати кисень в обмеженій мірі, стало поштовхом для подальших досліджень.
Команда з Університету Тулейн провела комп’ютерне моделювання, аби вивчити взаємодію молекул кисню з різними структурами поверхні золота. Результати показали, що певні поверхні золота можуть самостійно перебудовуватись, формуючи захисні структури, які знижують активацію кисню.
Співавтор дослідження Метью Монтемора вказав, що раніше вважалось, що золото не тьмяніє через слабку взаємодію з киснем. Проте нові дані демонструють, що на найбільш поширених золотих поверхнях, атоми перебудовуються, аби забезпечити високу стійкість до окислення.
Також було виявлено, що молекули кисню можуть виявляти велику реактивність з металом, якщо йому бракує цієї здатності до перебудови. Ця властивість насправді згладжує реакції кисню на мільярд-трильйон разів, створюючи атомний бар’єр, що зберігає золото у первозданному вигляді. Це відкриття може суттєво розширити можливості використання золота в сучасних каталізах.
