
Singoli atomi metallici confinati nel grafene si sono dimostrati eccezionali catalizzatori per diverse reazioni chimiche e candidati promettenti per applicazioni nella sensoristica di gas. Tuttavia, non è ancora chiaro se la loro attività chimica sia determinata dal tipo specifico di atomo metallico o sia una diretta conseguenza del confinamento stesso.
In questo contesto, uno studio combinato, computazionale e sperimentale, condotto dal gruppo di ricerca NanoQlab guidato dalla Prof.ssa Cristiana Di Valentin (Dipartimento di Scienza dei Materiali, Università di Milano-Bicocca), dall’Istituto Officina dei Materiali del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Trieste (CNR-IOM), dall’Università di Trieste e dalla Scuola Politecnica Federale di Losanna (EPFL), ha investigato l’attività chimica di atomi metallici confinati nel grafene supportato su Ni(111), utilizzando il monossido di carbonio come molecola sonda. A temperatura ambiente, il CO adsorbe stabilmente su Co ma non su Ni. Lo studio ha proposto dei descrittori elettronici per spiegare questo comportamento, fornendo indicazioni preziose per la progettazione di sistemi a singolo atomo basati sul grafene.
I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati nell'articolo intitolato "CO Adsorption on a Single‐Atom Catalyst Stably Embedded in Graphene", apparso sulla rivista Angewandte Chemie International Edition (Impact Factor 16.1, 2023 Journal Impact Factor, Journal Citation Reports, Clarivate Analytics, 2024).
Il gruppo di ricerca Nanoqlab ha contribuito allo studio mediante calcoli ab-initio.