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전이금속 클러스터의 기체상 이온화학: 생성, 반응성 및 촉매작용(Gas phase ion chemistry of transition metal clusters: Production, reactivity, and catalysis)

전문가 제언: □ 금속 클러스터들의 기체상 화학의 연구는 불-균일 촉매작용과 받침 위에 클러스터 석출로 생성된 맞춤촉매들의 모형들로 역할을 하며, 독특한 반응성과 성질들은 일정한 크기인 클러스터들로부터 얻어지므로 어떻게 효율적이고 선택적인 촉매들이 생기는지를 나타낸다. 그 연구는 실험적 및 이론적 연구 간의 이상적 공동문제의 역할을 하여, 많은 공업적 촉매 활성 상들의 연구개발에 직접적인 중요한 역할을 한다.

□ 질량분광계는 크기선택된 “순수한” 금속 클러스터, 합금, 금속화합물은 물론 산화물같이 결함을 가진 화합물들의 기체상 화학을 연구하는데 이상적 반응기이다. 상당한 수의 연구들이 그들 반응성을 연구하기 위하여 서로 다른 하전 대 질량비를 갖는 이온들을 동위원소의 존재까지도 정확히 분리할 수 있는 가능성 때문에 질량분광법 기초된 기법들이 사용된다.

□ 전이금속 클러스터의 기체상 원자금속 양이온의 생성에는 레이저 융해제거 방법을 사용하고 그 기체상 이온화학을 관찰하기 위하여 질량분광법의 사용에 집중했다. 기체상 클러스터들의 생성방법들이 개관되었고 은 클러스터들의 기체상 화학은 요술 수의 개념과 반응성이 어떻게 크기 의존될 수 있는지를 설명하기 위하여 논의된다. 다른 알몸과 배위결합된 금속 클러스터들의 화학도 마이크로-합금들에 대한 모형으로서 혼합금속 이합체 이온들을 포함하여 탐구된다.

□ CO와 유기 기질들의 산화 및 C2H4로부터 C6H6의 탈수소 조립 같은 기체상 화학반응의 금속 클러스터들에 의한 촉매 작용하는 촉매순환의 설정은 공업적으로 매우 중요한 실용성을 가지며 미지의 신 물질 합성개발에 선행되어야 할 필수과정이다. 나노기술과 MS의 만남은 나노-입자들의 분석에 획기적인 발전과 신기한 구조들과 성질들을 갖는 신 물질들의 합성을 지향하는데 엄청난 역할이 기대된다.

저자: OHair, RAJ; Khairallah, GN
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