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세계는보다 효율적이고 지속 가능한 화학 및 에너지 생산을 확보에 심각한 도전의 다양한 직면하고 있습니다. 촉매는 이미 이러한 기술의 중심 역할을 담당하지만, 우리가 글로벌 도전을 충족하는 경우 소설과 저렴한 촉매가 급히 필요합니다. 터널링 현미경 (STM)을 스캔하면 활성화된 사이트, 결함 사이트의 중요성 및 지원 효과를 식별하는 산업용 촉매 시스템에 새로운 통찰력을 제공할 수있는 촉매 모델 시스템의 고유 실제 공간 기술입니다. 우리는 표면 구조와 반응에 근본적인 원자 규모의 통찰력은 기술적으로 관련 조건 하에서 운영 새 우수한 촉매의 디자인으로 이어질 수있는 시대에 접근하고 있습니다.
단계별 표면 촉매 반응
새로운 증기 개질 촉매의 디자인과 함께 우리의 첫번째 예제 다룹니다. 금과 니켈이 대량으로 혼합할 수 있지만, 교수 Besenbacher 및 박사 Thostrup 에서 학제간 Nanoscience 센터 (iNANO가 ) 두 사실 폼 표면 합금의 것을 발견했습니다. 증기 개질 촉매로 사용 니켈은, 신속하게 흑연 형성에 의해 passivated있다는 사실과 함께 찍은 Besenbacher 교수 및 박사 Thostrup이 AU - 니켈 표면 합금 더 내성 여부를 조사 하였다.
고해상도 STM 이미지에서 그것은 (아래 그림 참조 니켈 표면 레이어 교란 의미에서 인근 니켈 원자의 전자 구조에 합금의 Au 원자가 이웃의 Au 원자와 니켈 원자가 STM에 의해 밝게 몇 군데되는 것으로 나타났다했습니다 ). 이것은 탄소와 흑연 형태를 바인딩하기 위해 표면의 경향을 낮추는의 놀라운 효과가 있습니다. 이러한 근본적인 연구 결과는 높은 표면적의 합성, MgAl 2 O 4 - 지원 AU - 니켈 증기 개질 촉매 영감을.
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두 번째 예를 들어, 교수 Besenbacher 및 박사 Thostrup이 성공적으로 원유에서 파생 거의 모든 연소 제품에 채용과 유황 배출량을 사그러 이러한 매우 중요한 요소로입니다 hydrodesulphurization에 중간 반응 (HDS) 공정을 해결. 우리 atomically 해결 이미지 catalytically 활성 MOS 2 nanoclusters의 가장자리에 금속 문자로 지금까지 알려지지 않은 전자 "모자 챙을"상태를 공개했다. 그것은이 모자 챙을 상태가 MOS 두 클러스터에 비정상적인 화학 특성을 부여 것이 밝혀졌.
아래 그림은 반응을 보여줍니다 중급 CIS -하지만 - 2 - 에너지 - thiolates (C 4 H 7 S -) thiophene의 부분 수소 (C 4 H 사 S)에 따라 형성되는 금속 모자 챙을에 터미널 유황 원자를 통해 조정. 을 바탕으로 통찰력이 뛰어난 HDS의 촉매의 새로운 유형 촉매를 hydrotreating 모자 챙을을 합성하는 Haldor Topsøe 최근 관리 A / S에 대한 자세한 이론적인 DFT 계산, 우리의 협력자와 결합 STM 연구에서 얻은.
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