Podsumowanie raportu końcowego projektu badawczego KBN nr 3T09A 024 16 zatytułowanego:

STRUKTURA I W ŁA ŚCIWO ŚCI NANOCZ ĄSTEK METALI


Głównym wynikiem projektu jest opracowanie sekwencji metod pomiarowych i interpretacyjnych dla nowej, zaproponowanej techniki badawczej, która może i powinna odegrać istotną rolę w badaniach nanocząstek metalicznych, w tym w katalizie heterogenicznej, w której właściwości katalizatorów metalicznych są zdeterminowane własnościami powierzchni silnie zdyspergowanych metali. Jest to technika pomiaru in situ, w kontrolowanym środowisku reakcyjnym, obrazu dyfrakcji rentgenowskiej na nanokryształach metalicznych, dla których obraz ten odbiega od opisanego prawem Braggów.
Proponowane metody umożliwiają np. interpretację mierzalnych zmian parametrów strukturalnych, za które są odpowiedzialne zmiany morfologii powierzchni nanokryształów metali. Tak subtelne zmiany daje się interpretować dzięki zaproponowanej technice monitorowania położenia, natężenia i szerokości poszczególnych maksimów dyfrakcyjnych w trakcie procesu in situ.
W części interpretacyjnej, opracowana i nadal rozwijana technika badawcza opiera się na symulacjach atomistycznych stosujących poprawnie działający dla metali model potencjałów oddziaływania i na stosunkowo prostych zależnościach uzyskanych za pomocą tych symulacji i potwierdzonych doświadczalnie.
Opracowywana technika badawcza umożliwiła:
- pomiar wielkości przestrzennej relaksacji powierzchniowej nanokryształów metali (Pd) w zależności od ich rozmiarów (2-6 nm),
- pomiar i interpretację obrazów dyfrakcyjnych pochodzących od nanoczastek metalu (Pd) o lokalnej symetrii pięciokrotnej (ikozaedrycznej) oraz ich ewolucji w prostych środowiskach reakcyjnych,
- pomiar dynamicznej zmiany profilu segregacyjnego w nanokrystalicznym układzie stopowym Pd-Au i uzyskanie informacji o wielkości i rodzaju segregacji w różnych środowiskach reakcyjnych w zależności od wielkości nanocząstek metalicznych (3-12 nm),
- pomiar dynamiki rozpuszczania w nanokryształach Pd, węgla pochodzącego z nośnika, na którym byly osadzone.
Dalszy rozwój zaproponowanej techniki w kierunku pomiarów niskotemperaturowych umożliwi badanie kinetyki procesów powierzchniowych i dyfuzyjnych, spowalniajac te procesy do skali czasowej możliwej do doświadczalnego monitorowania.
Wyniki projektu będą wykorzystane w przygotowywanej habilitacji kierownika projektu.