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Nano-Skulpturen in Gold

06.03.2012 -

Nano-Skulpturen in Gold. Gold-Cluster mit sieben Atomen ordnen sich im geladenen Zustand anders an als im ungeladenen, wie Wissenschaftler des Berliner Fritz-Haber- Instituts der Max-Planck- Gesellschaft, des Steacie- Institut für Molekulare Wissenschaften in Kanada und des niederländischen Freie-Elektronen-Lasers FELIX am FOM-Institut Rijnhuizen herausgefunden haben.

Die Forscher haben ein Infrarot- und ein Massenspektrometer raffiniert kombiniert und auf diese Weise erstmals die Strukturen von ungeladenen Gold-Nanopartikeln bestimmt. Es wurden Cluster aus 7, 19 und 20 Atomen untersucht. Für die ungeladenen Partikel mit 19 und 20 Atomen beobachteten sie dabei dieselbe Strukturen, die von deren negativ geladenen Pendants bekannt sind: 20 Goldatome stapeln sich zu einem Tetraeder, einer Pyramide mit dreieckiger Grundfläche. Ein Atom weniger kostet die Pyramide die Spitze.

Sieben Goldatome bilden im ungeladenen Zustand ein Dreieck mit einer zusätzlichen Ecke. In einem einfach positiv geladenen Cluster bilden sieben Atome dagegen ein Sechseck mit einem Atom in ihrem Zentrum. In der ungeladenen Form sitzen an jeder Kante eines Dreiecks drei Goldatome.

An einer Kante werden zwei Atome von einem weiteren überbrückt, so dass die zusätzliche Ecke entsteht. Möglicherweise eignen sich Nanopartikel des Edelmetalls als Katalysatoren für wichtige Reaktionen in der chemischen Industrie.

Ob die Gold-Nanopartikel allerdings bestimmte Reaktionen begünstigen können, hängt stark von ihrer Struktur ab. Vor allem die ungeladenen Partikel wären als Katalysatoren interessant, um chemische Reaktionen, wie z.B. eine Epoxidierung, zu unterstützen.

www.fhi-berlin.de

www.mpg.de

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