مقدمه‌ای بر رونشینی مولکلولی

رونشینی به معنای قرار گیری مولکول‌ها بر روی یک زیرپایه است که واسط فرآیند شیمیایی قرار خواهد گرفت. برای مثال، در مورد یک واکنش کاتالیستی سطحی، کل فرآیند به پنج مرحله اصلی زیر تقسیم می‌شود:
۱) نفوذ واکنش‌گرها به سطح فعال
۲) رونشینی یک یا چند واکنش‌گر روی سطح زیرپایه
۳) واکنش سطحی
۴) جدا شدن محصولات از سطح
۵) نفوذ محصولات در فاصله‌ای از سطح
● تعاریف مهم در پوشش‌دهی
زیرپایه غالباً به صورت سطح جامدی که بر روی آن فرآیند رونشینی اتفاق می‌افتد، بیان می‌شود.
▪ رونشین شونده :اصطلاح عمومی برای نمونه‌های اتمی یا مولکولی است که روی زیرپایه رونشین می‌شوند.
▪ رونشینی: فرآیندی است که در آن یک مولکول روی یک سطح از فاز دیگر رونشین می‌شود (این واژه در مورد جذب فاز جامد یا مایع استفاده می‌شود).
▪ پوشانندگی :اندازه‌گیری میزان رونشینی یک نمونه روی یک سطح که معمولاً‌ به صورت نمایش داده می‌شود.
▪ در معرض قرار گرفتن :اندازه‌گیری مقدار گازی که سطح در معرض آن قرار گرفته است.
] واحد زمانی Langmuir است، جایی کهtorrs [۱L=۱۰-۶
● چگونه مولکول‌ها به سطح متصل می‌شوند؟
دو حالت اصلی برای رونشینی مولکول‌ها روی سطوح وجود دارد که تفاوت اصلی در ماهیت اتصال مولکول و سطح است:
۱) رونشینی فیزیکی «جذب فیزیکی»
۲) رونشینی شیمیایی «جذب شیمیایی»
▪ رونشینی فیزیکی: اتصال تنها از نوع اتصال ضعیف و اندروالس است. هیچگونه توزیع دوبارة دانستیه الکترونی چه در مولکول و چه در سطح زیرپایه به صورت عمده وجود ندارد.
▪ رونشینی شیمیایی: یک اتصال شیمیایی بین زیرپایه و ماده رونشین شونده شکل می‌گیرد که مستلزم توزیع دوباره دانسیته الکترونی است. ماهیت این اتصال ممکن است کاملا کووالانت یا یونی-کووالانت باشد.
تفاوت‌های این دو نوع رونشینی در جدول ۱-۱ آمده است.
معتبرترین روش برای تشخیص تشکیل یک باند شیمیایی بین زیر پایه و مولکول رونشین شونده (یعنی جذب شیمیایی)، استفاده از تکنیک "اسپکتروسکوپی" است.

نسیم نوسودی
چیا پدیدار
۱-دانشگاه صنعتی امیرکبیر،دانشکده مهندسی پزشکی
۲-دانشگاه جامع علمی کاربردی
منابع
۱. Martin Prutton (۱۹۹۴). Introduction to Surface Physics Headline text . Oxford University Press. ISBN ۰۱۹۸-۵۳۴۷۶-۰.
۲. Lyklema. J. Fundamentals of Interface and Colloid Science, Academic Press, vol.۱-۵ (۱۹۹۵-۲۰۰۵)
۳. Scientific Background on the Nobel Prize in Chemistry ۲۰۰۷ Chemical Processes on Solid Surfaces Håkan Wennerström, Sven Lidin http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/۲۰۰۷/chemadv۰۷.pdf
۴. Adsorption of hydrogen on palladium single crystal surfaces Surface Science, Volume ۴۱, Issue ۲, February ۱۹۷۴, Pages ۴۳۵-۴۴۶ H. Conrad, G. Ertl and E. E. Latta doi:۱۰.۱۰۱۶/۰۰۳۹-۶۰۲۸(۷۴)۹۰۰۶۰-۰
۵. Adsorption of hydrogen on a Pt(۱۱۱) surface Surface Science, Volume ۵۴, Issue ۲, February ۱۹۷۶, Pages ۳۶۵-۳۹۲ K. Christmann, G. Ertl and T. Pignet doi:doi:۱۰.۱۰۱۶/۰۰۳۹-۶۰۲۸(۷۶)۹۰۲۳۲-۶
۶. Adsorption of hydrogen on nickel single crystal surfaces K. Christmann, O. Schober, G. Ertl, and M. Neumann The Journal of Chemical Physics -- June ۱, ۱۹۷۴ -- Volume ۶۰, Issue ۱۱, pp. ۴۵۲۸-۴۵۴۰ doi:۱۰.۱۰۶۳/۱.۱۶۸۰۹۳۵
۷. Chemisorption geometry of hydrogen on Ni(۱۱۱): Order and disorder The Journal of Chemical Physics -- May ۱, ۱۹۷۹ -- Volume ۷۰, Issue ۹, pp. ۴۱۶۸-۴۱۸۴ doi:۱۰.۱۰۶۳/۱.۴۳۸۰۴۱.