تعداد کمی از اتم‌ها چه تغییری را می‌توانند ایجاد کنند؟ محققانی از دانمارک نشان داده‌اند که اختلافات ناچیز در تعداد اتم‌ها در طول لبه‌های نانوذره – دی سولفید مولیبدن – می‌تواند تا حد زیادی در ساختاربلوری درمقیاس اتمی، کوئوردینانسیون، خواص الکترونیکی، و رفتارهای دیگر آنها موثر باشد. این یافته‌ها می‌توانند به بهبود کاتالیست‌های سولفور زدایی مبتنی بر MoS2 برای تصفیه سوخت و روان‌کننده‌های پیشرفته وکاربردهای دیگر، منجر شود.
بهبود عملکرد سولفورزدایی با نانوبلورهای MoS2
محققانی از دانمارک نشان داده‌اند که اختلافات ناچیز در تعداد اتم‌ها در طول لبه‌های
نانوذره دی سولفید مولیبدن می‌تواند تا حد زیادی در ساختار بلوری در مقیاس اتمی،
کوئوردیناسیون، خواص الکترونیکی، و رفتارهای دیگر آنها مؤثر باشد. این یافته‌ها می‌توانند
به بهبود کاتالیست‌های سولفور زدایی مبتنی بر MoS2 برای تصفیه سوخت و روان‌کننده‌های
پیشرفته وکاربردهای دیگر، منجر شود.
مطالعات قبلی نشان می‌دهد که کناره‌های نازک نانوخوشه‌های MoS2 محافظت شده که اغلب
به شکل مثلث‌های متساوی‌الاضلاع هستند، شامل سایت‌های کاتالیستی بسیار فعال هستند
که این سایت‌ها به ویژه در خوشه‌های کوچک، بسیار فعال هستند. این فعالیت بالا اغلب
به کوئوردیناسیون منحصر به فرد اتم‌های کناری و وجود سایت‌های ناقص واکنش‌پذیر لبه،
نسبت داده می‌شود. اما این خصوصیات تاکنون در جزئیات با تفکیک اتمی، کشف نشده‌اند.
محققان بر اساس اندازه‌گیری‌های میکروسکوپ تونل‌زنی روبشی (STM)، نشان داده‌اند که
نانوخوشه‌هایی که تعداد شش اتم مولیبدن یا بیشتر در طول لبه دارند، گوگرد را به‌طور
متفاوتی نسبت به نانوخوشه‌هایی که دارای لبه‌هایی با کمتر از شش اتم مولیبدنیوم
هستند، کئوردینانس می‌کنند.
علاوه بر این، این گروه یافتند که در طول لبه‌های بلورهای بزرگ‌تر،
هر اتم Mo با دو اتم گوگرد (دی‌مرهای گوگرد) که هر کدام به هم‌خط‌شدن با اتم‌های
همسایه برای شکل گرفتن جفت‌های گوگرد دیمری تمایل دارند، پیوند می‌خورد. در مقابل،
لبه‌های خوشه‌های کوچک‌تر ساختارهای پلی Mo–S–Mo را نمایش می‌دهند (ساختار وابسته
به اندازه نانو بلورهای MoS2) (شکل را ببینید). همچنین این گروه بیان می‌کند خوشه‌های
کوچک‌تر پایداری کمتری دارند (واکنش پذیرترند) و نسبت به خوشه‌های بزرگ‌تر تمایل
بیشتری به تهییج جاهای خالی دارند. آنها متوجه تمایزات وابسته به اندازه در تصاویر
STM خوشه‌ها شدند که ساختارهای الکترونیکی متفاوت خوشه‌ها را نشان می‌دهد. این
محققان طی گزارشی با اشاره به اختلاف میان نانوخوشه‌های کوچک و بزرگ بیان کردند:
این مسئله می‌تواند کلیدی برای پی بردن به خواص ساختاری، الکترونیکی وکاتالیستی این
ذرات باشد.
با تصویب قوانینی کاهنده سطح سولفور در سوخت‌های حمل و نقل، دانشمندان تلاش‌های خود
را در طبقه‌بندی سازوکار واکنشی که سولفورزدایی در حضور هیدروژن (hydrodesulfurization)
را تحریک می‌کند، دو چندان کرده‌اند. سولفورزدایی در حضور هیدروژن فرایندی که در آن
گوگرد از هیدروکربن‌ها جدا شده و در حضور کاتالیست MoS2 به سولفید هیدروژن فرار
تبدیل می‌شود.
