远处原子的影响为催化剂设计提供新线索

韩国和德国研究人员发现，距离分子较远、并非紧邻分子的原子，也会改变分子与金属催化剂结合的牢固程度。这一发现为科学家设计此类材料提供了又一个需要考虑的因素；催化剂能够加快包括化肥生产在内的各行业所使用的化学反应。

这支来自韩国基础科学研究院和德国马克斯·普朗克多学科科学研究所的团队，在《科学》杂志发表了研究结果。

为测试这种影响能延伸多远，研究人员制备了带有微小原子级台阶的铂表面，并改变台阶之间的间距。随后，他们测量了氨、一氧化碳和一氧化氮分子与这些表面的结合强度。

即使结合位点的原子排列相似，改变该位点与相邻台阶的距离，仍会改变结合强度。这种影响可延伸数纳米。一纳米是十亿分之一米，但数纳米的跨度已足以容纳数十个原子并排排列。

研究人员发现，这一效应源于遍布金属内部的电子，它们使分子能够与超出其近邻范围的更广区域相互作用。团队还建立了一个结合化学与物理学的模型，用以解释不同分子为何会产生不同响应。

这项研究尚未制得性能更好的催化剂。它提供的是更扎实的计算依据，有望帮助科学家预测有用的性质，并在设计催化剂时减少反复试错。