Uutta tietoa katalyyttisten kultananopartikkelien rakenteesta kantaja-aineen pinnalla
Useat jokapäiväisessä elämässä tarvittavat tuotteet valmistetaan katalyyttisten kemiallisten reaktioiden avulla. Katalyytit nopeuttavat reaktioita ja vähentävät reaktioiden tarvitsemaa energiaa.
Metallinanopartikkeleja on jo pitkään käytetty katalyytteinä monissa teollisesti tärkeissä reaktioissa. Viime vuosina mielenkiinto on kohdistunut nanometrikokoisiin ligandimolekyyleillä suojattuihin metallinanopartikkeleihin, joita voidaan valmistaa tarkasti halutun kokoisena ja joiden atomirakennekin yleensä tunnetaan. Tällaisten tarkasti määriteltyjen partikkelien käyttäminen voi parantaa katalyyttien atomitehokkuutta eli alentaa kalliin metallin määrää katalyytissä.
Yhteistutkimuksessa tutkijat valmistivat pieniä, vain noin kymmenen kulta-atomin kokoisia, fosfiinimolekyyleillä suojattuja partikkeleja, ja kiinnittivät niitä usean erilaisen kantaja-aineen päälle. Näytteitä tutkittiin röntgenspektroskopian ja kuvantamisen keinoin Utrechtin yliopistossa ja niille tehtiin teoreettisia malleja Jyväskylässä.
Tuloksina havaittiin, että kultapartikkelit hajoavat kulta-fosfiini-komplekseiksi piidioksidin pinnalla, mutta partikkeleja suojaava fosfiinikerros ”kuoriutuu” pois ceriumoksidin pinnalla, jolloin suojaamaton, metallinen kultapartikkeli voi olla aktiivinen katalyytti esimerkiksi hiilidioksidin hapetusreaktiossa. Teoreettiset laskut selittivät kokeellisia tuloksia erilaisten metallioksidipintojen ja kultapartikkelin välisten varausten siirtomallin avulla.
Linkki Chemistry-A European Journal -tiedejulkaisuun 2020:
https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/chem.202000637
Akatemiaprofessori Hannu Häkkisen tutkimusryhmän sivuille: https://www.jyu.fi/science/en/nanoscience-center/research/nanoclusters
Professori Karoliina Honkalan tutkimusryhmän sivuille: https://www.jyu.fi/science/en/chemistry/research/computational-chemistry-and-spectroscopy/catalysis
Grafiikka kannen kuvaa varten: Nisha Mammen/Jyväskylän yliopisto
Lisätietoja:
Akatemiaprofessori Hannu Häkkinen, tel. +358 400 247 973, hannu.j.hakkinen@jyu.fi
Viestinnän asiantuntija Tanja Heikkinen, tanja.s.heikkinen@jyu.fi, +358 50 581 8351
Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
https://www.jyu.fi/science/fi
Twitter: jyscience FB: jyuscience
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Tanja HeikkinenViestinnän asiantuntija
Kuvat
Tietoja julkaisijasta
Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto
Jyväskylän yliopiston hallituksen yliopistoyhteisön ulkopuolisiksi jäseniksi Antti Koivula, Marja Makarow, Hanna Maula ja Janne Poranen 1.1.2026 alkaen27.5.2025 09:49:47 EEST | Tiedote
Yliopistokollegio valitsi 27.5.2025 kokouksessaan hallituksen yliopistoyhteisön ulkopuolisiksi jäseniksi TkT Antti Koivulan, FT Marja Makarowin, KTT, FL Hanna Maulan ja FT Janne Porasen toimikaudelle 1.1.2026 - 31.12.2027.
Apulaisprofessori Paavo Penttilä on inspiroitunut luonnon materiaaleista27.5.2025 07:05:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksen uuden apulaisprofessorin Paavo Penttilän tavoitteena on tuottaa uudenlaista tietoa kasvien soluseinien rakenteista ja ominaisuuksista. Tietoa voidaan hyödyntää esimerkiksi vastustuskykyisten viljelyskasvien ja hiiltä sitovien uusien puumateriaalien kehittämisessä. Penttilä on juuri saanut tutkimukseensa 1,5 miljoonan euron rahoituksen Novo Nordisk -säätiöltä.
Tutkijat selvittivät peruskoulun datafikaation tulevaisuutta – korvaako kone opettajan?26.5.2025 07:32:12 EEST | Tiedote
Digitaalisilta datateknologioilta toivotaan usein apua koulun kehittämiseen ja datan hyödyntäminen onkin kirjattu keskeiseksi tavoitteeksi koulutuksen tulevaisuutta koskeviin strategioihin ja linjauksiin. Mutta millaisena digitalisaation parissa työskentelevät asiantuntijat näkevät peruskoulun datafikaation tulevaisuuden?
Kotkan kaupunki on perhoslajistoltaan Suomen rikkain kunta26.5.2025 07:05:00 EEST | Tiedote
Kunnallisen maan käytön suunnittelu eli kaavoittaminen vaikuttaa luonnon monimuotoisuuteen, jonka ylläpitämiseksi päättäjät tarvitsevat tietoa kuntansa lajirikkaudesta ja uhanalaisten lajien määrästä. Lajirikkaus on suurinta hyönteisissä, joista parhaiten tunnetaan perhoset. Jyväskylän yliopiston tutkijat arvioivat suomalaisten kuntien perhoslajiston monimuotoisuutta ja uhanalaisten lajien määriä havaiten Kotkan kaupungin olevan perhoslajistoltaan Suomen rikkain kunta. Kaikkien uhanalaisin perhoslajisto löytyi Enontekiön kunnasta.
Jyväskylän yliopisto mukana eurooppalaisessa julkilausumassa akateemisen vapauden puolesta23.5.2025 08:00:00 EEST | Tiedote
Palermossa kokoontuneet yhdeksän eurooppalaisen FORTHEM-kumppaniyliopiston johtajat ja rehtorit allekirjoittivat julkilausuman, jossa tuovat esiin yliopistojensa lujan sitoutumisen akateemiseen vapauteen.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme