Uma molécula, muitos átomos: as ligações de platina respondem a características da superfície a até 10 nanômetros de distância

Muitos processos químicos que sustentam a sociedade moderna dependem da ligação de moléculas a superfícies metálicas. A produção de fertilizantes sintéticos, por exemplo, depende da catálise heterogênea, na qual os gases reagem na superfície de um sólido.

Uma equipe de pesquisa do Instituto Max Planck de Ciências Multidisciplinares (MPI-NAT) em Göttingen, Alemanha, e do Centro de Nanociência Quântica (QNS) do Instituto de Ciências Básicas (IBS) em Seul, Coreia do Sul, mostrou que a ligação em superfícies metálicas se estende além.

Usando superfícies de platina precisamente estruturadas, os pesquisadores descobriram que a força da ligação de uma molécula em uma etapa atômica, um local onde as moléculas muitas vezes se ligam de forma particularmente forte, pode mudar quando outra etapa é movida até. O efeito dependia do tipo de molécula e das energias de adsorção alteradas, um indicador comum da força de ligação, em até 0, 2 elétron-volts.

As descobertas foram publicadas na Science. Num metal, é a estrutura electrónica deslocalizada que proporciona esta ligação. " Distúrbios electrónicos de longo alcance em torno de átomos e moléculas em superfícies metálicas já foram observados antes, particularmente em estudos de baixa temperatura.

Os resultados mostraram que a alteração da distância entre os degraus vizinhos alterou a força da ligação num determinado passo, mesmo quando o passo vizinho estava a vários nanómetros de distância", diz Borodin. A distância característica ao longo da qual o efeito persistiu, a "pegada" da ligação, por assim dizer, dependia do tipo de molécula, atingindo aproximadamente 7 nanômetros para a amônia, 6 nanômetros para o monóxido de carbono e 4 nanômetros para o óxido nítrico.

Para explicar suas descobertas experimentais, a equipe precisava de um modelo especificamente adaptado para a análise.

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