
Австрийские ученые обнаружили неожиданное поведение гидроксильной группы на поверхности перовскитного материала, демонстрирующее границы применимости химии поверхностей. Работа опубликована в Nature Materials. Команда австрийских ученых из технического университета Вены изучила адсорбцию воды на поверхности перовскитного материала при помощи фотоэлектронной спектроскопии и низкотемпературного туннельного микроскопирования и обнаружила неожиданное поведение гидроксильной группы. Для экспериментов ученые использовали искусственно выращенный монокристалл рутената стронция (материал, структурно принадлежащий к перовскитам, формула Srn+1RunO3n+1 (n = 1, 2) со структурой Раддлесдена-Поппера (то есть состоящий из суммы структур поваренной соли и перовскитных блоков). Ученые раскололи рутенат стронция по плоскостям SrO, получив таким образом почти идеальные ровные поверхности, составленные только из атомов стронция и кислорода.Попадая на подобную поверхность, вода диссоциирует: атом водорода отрывается от молекулы H2O и присоединяется к атому кислорода кристаллической решетки. При этом несмотря на то, что водород и гидроксильная группа физически оказываются разделенными, между ними возникает слабая водородная связь — то есть они продолжают взаимодействовать. Это вызывает любопытный эффект: гидроксильная группа (OH) не может двигаться свободно и кружит вокруг атома водорода. Причем происходит это только при условии, что слой воды очень тонок — в противном случае адсорбция воды происходит уже на молекулярном уровне (то есть молекула H2O не разделяется, но заполняет молекулярные промежутки в материале).
