As reações sólido-líquido-gás são comuns em vários fenômenos naturais e aplicações industriais, como reações de célula a combustível hidrogênio-oxigênio, catálise heterogênea e corrosão de metais em ambientes ambientais. No entanto, o transporte de gás em líquido e as reações seguintes nas interfaces trifásicas não são bem compreendidos.
Uma equipe de pesquisa conjunta liderada pelo Prof. Chen Jige do Instituto de Pesquisa Avançada de Xangai (SARI) da Academia Chinesa de Ciências relatou uma observação em tempo real do progresso acelerado do ataque sólido-líquido-gás de nanobastões de ouro pela introdução de nanobolhas de gás. Eles descobriram que o mecanismo microscópico subjacente era dependente da espessura da camada líquida.

Os resultados foram publicados em Nature Materials .

A microscopia eletrônica de transmissão de célula líquida (TEM) permite a observação em tempo real da gravação acelerada de nanobastões de ouro com nanobolhas de oxigênio em ácido bromídrico aquoso.

Os pesquisadores descobriram que quando uma nanobolha de oxigênio estava perto de um nanobastão abaixo da distância crítica (~ 1 nm), a taxa de gravação local foi significativamente aumentada em mais de uma ordem de magnitude.

Os resultados da simulação de dinâmica molecular revelaram que a forte e atrativa interação de van der Waals entre o nanobastão de ouro e as moléculas de oxigênio governava o transporte de oxigênio através da fina camada de líquido e, assim, levava a uma taxa de ataque aprimorada.

Este estudo lança luz sobre o projeto racional de reações sólido-líquido-gás para atividades aprimoradas e fornece uma abordagem promissora para modificar a taxa de reação sólido-líquido-gás. + Explorar mais

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