ИСТИНА

Гранулированные металлические наноструктуры представляют значительный интерес в связи с большим потенциалом их широкого применения. Одним из самых ярких примеров такого применения является катализ частицами металлов нанометрового размера, использование которых позволяет существенно повысить производительность процесса по сравнению с обычными катализаторами на основе дисперсных металлов. Исследования влияния размеров наночастиц на их каталитические свойства показали, что повышение активности структур при возрастании их дисперсности обусловлено увеличением относительной площади поверхности металла, изменением структуры поверхности частиц и перестройкой их энергетических параметров. Однако знания только о свойствах отдельных частиц недостаточны, поскольку важным может оказаться взаимодействие этих частиц между собой и с носителем. В частности, в структурах, состоящих из наночастиц с размером 2—3 нм, важную, а иногда и определяющую, роль могут играть процессы туннельного транспорта электронов между компонентами системы, приводящие к заряжению наночастиц или их ансамблей. В то же время вопрос о корреляции каталитических и электрических свойств наноструктур, до настоящего времени практически не обсуждался. Одной из основных причин такого положения является отсутствие надежных методов измерения зарядового состояния структур. В данной работе предложен метод измерения зарядового состояния наноструктур, состоящих из наночастиц с размером менее 2.5 нм, иммобилизованных на поверхности проводящих материалов. Новизна метода состоит в выборе режима измерений распределения потенциала над поверхностью структуры и в разработке аналитической модели, позволяющей восстановить зарядовое состояние наноструктуры по результатам полученных измерений. Сравнение каталитических и электрических свойств наноструктур, основанное на использовании результатов измерений, проведенных в широком диапазоне плотностей наночастиц, позволило установить, что каталитическая активность коррелирует только с плотностью заряженных наночастиц, не имеющих близкорасположенных соседей. Отличительной особенностью таких частиц является то, что в их окрестности генерируется электрическое поле, величина которого превышает 107 В/см.