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It is well known that material properties change when reducing particle sizes. However, for MoS2 nanoparticles the size-dependent deviations from the bulk properties are more pronounced than in other materials. Researchers at the Technical University Dresden and the Forschungszentrum Dresden-Rossendorf have studied in detail the influence of the particle size on the physical and chemical properties of MoS2.
It was shown for the first time that not only the size, but also the shape of the particle matters for the catalytic potential in fuel desulphurisation. The results have been recently reported in Angewandte Chemie (46/2007) and Nature Nanotechnology (2/2007).
Very small, sulphur-rich MoS2 nanoplatelets are well known as active catalysts for the desulphurisation of fuels. It has recently been shown that the catalytic potential increases dramatically with decreasing particle size. This effect has been correlated with the specific structure along the edges of triangular nanoplatelets. In contrast to the semi-conducting bulk the edges of the MoS2 nanoplatelets are electronically conducting and this is where sulphur-containing impurities in the fuel are decomposed.
An international team of researchers from the Technical University Dresden, the Forschungszentrum Dresden-Rossendorf, both in Germany, and at the Weizmann Institute in Rehovot, Israel, have examined the properties of larger particles with many long and well accessible edges. It was found that larger, regular three-dimensional particles promise a desulphurisation potential that is similar to the nanoplatelets. Such particles have an octahedral form that is similar to a bipyramid and require less effort in their production than the nanoplatelets that are ideally synthesised directly on a gold support and cover it like a nanoconfetti.
For the first time, the research team has shown that the potential for the desulphurisation of fuels is not limited to the smallest MoS2 particles, as the electronically conducting catalytic reaction sites also occur in larger particles. Thus, the particle size and the three-dimensional structure crucially determine the physical and chemical properties of MoS2 nanoparticles.
A joint theoretical and experimental investigation correlated the particle size and shape to the structural and electronic properties that are responsible for the catalytic activity of MoS2 nanoparticles. Platelets, fullerenes or even nanotubes, MoS2 nanoparticles larger than 10 nanometres are semi-conducting like the bulk. In contrast, within a diameter range of 3 to 7 nanometres regular, three-dimensional structures occur that are composed of eight equilateral triangles. Such particles have successfully been synthesised and observed experimentally by transmission electron microscopy. For the edges and corners of such nano-octahedra the quantum-mechanical calculations of the researchers from Dresden predict similar metallic properties to those found in the catalytically active nanoplatelets. According to the model calculations, single-walled nano-octahedra with a few hundred atoms are not stable. However, the observed multi-walled particles of nested octahedra are predicted to be more stable species which promise similar catalytic potential as the smaller nanoplatelets (Angew. Chem., Int. Ed. 46 (2007), 623).
Christine Bohnet | Quelle: alphagalileo
Weitere Informationen: www.fzd.de
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Supraleitungssensoren der PTB ermöglichen hochempfindliche Messungen der magnetischen Kernresonanz dünner Helium-3-Schichten - aktuelle Veröffentlichung in Science
Tieftemperatur-Spezialisten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) haben mit ihren SQUIDs dazu beigetragen, dass die magnetischen Momente von Atomen des seltenen Isotopes 3He (Helium-3) extrem empfindlich gemessen werden konnten. Mithilfe dieser Sensoren wurden hochempfindliche Kernresonanzspektrometer entwickelt, die jetzt tiefe Einblicke in den Zustand der Materie bei extrem tiefen Temperaturen lieferten.
Konkret sperrte ...
Gut 99 Prozent des gesamten Eises an Land ist in den riesigen Eisschilden der Antarktis und Grönlands gespeichert, nur knapp ein Prozent dagegen in Gletschern.
Die Schmelzwasser dieser Gletscher trugen im Zeitraum 2003 bis 2009 etwa genauso viel zum Anstieg des Meeresspiegels bei, wie die beiden Eisschilde: rund einen Drittel. Dies ist eines der Resultate einer internationalen Studie mit Beteiligung von UZH-Geographen.
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Siemens hat das weltweit erste kabellose Ultraschallgerät vorgestellt. Der Schallkopf ist mit einer Hand gut bedienbar und überträgt das Ultraschallbild per Radiofrequenz auf den Bildschirm.
Das Fehlen der Kabel ist vor allem bei Operationen oder interventionellen Eingriffen von Vorteil, wo beispielsweise Nadeln mit Hilfe von Ultraschall visualisiert werden. Die Kabel am Schallkopf behindern die Person, die das Gerät bedient, und sie können trotz steriler Schutzhüllen ein Infektionsrisiko darstellen.
Das kabellose Acuson Freestyle arbeitet bis zu ...
Siemens will mit einem großen Touch-Display Bahnbetreibern helfen, Störungen besser zu bewältigen.
Das Display mit rund 1,50 Metern Diagonale veranschaulicht alle Daten und Fakten, um Entscheidungen treffen zu können. Herzstück der Lösung ist eine Software, die mit Hilfe mathematischer Optimierungsalgorithmen bisher entkoppelte Systeme wie Wartung oder Zugdisposition vernetzt.
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Forschern des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik IAF und des Karlsruher Instituts für Technologie KIT ist es gelungen, 40 Gbit/s bei 240 GHz und über eine Entfernung von einem Kilometer per Funk zu übertragen.
Mit ihrer jüngsten Demonstration haben sie einen neuen Weltrekord erzielt und knüpfen damit erstmals nahtlos an die Kapazität von Glasfaser an. Solche Richtfunkstrecken könnten zukünftig Lücken in der Versorgung mit Breitband-Internet schließen, indem die drahtlosen Links das Netz an schwer zugänglichen Stellen oder im ländlichen Raum ergänzen.
Digital, mobil und ...
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