Gugus hidroksil (- OH) dapat menunjukkan sifat asam atau basa pada permukaan oksida logam dalam bentuk penerimaan atau suplai proton. Dengan menyesuaikan kuantitas dan distribusi gugus hidroksil, kontrol keasaman dan alkalinitas permukaan yang tepat dapat dicapai, sehingga mempengaruhi jalur aktivasi dan selektivitas reaksi katalitik.
Pada situs logam tak jenuh oksida logam atau oksida semikonduktor (seperti Ti4+, Fe3+), molekul air pertama-tama teradsorpsi dalam bentuk molekul, diikuti oleh pemutusan ikatan O-H, menghasilkan gugus hidroksil jembatan atau terminal (M-OH) dan atom hidrogen permukaan. Kekuatan pendorong termodinamika proses ini berasal dari keasaman ion logam Lewis yang kuat, membuat molekul air mudah terdisosiasi. Eksperimen dan perhitungan DFT menunjukkan bahwa permukaan yang ditutupi dengan oksigen rendah cenderung terdisosiasi dan teradsorpsi, sedangkan permukaan yang ditutupi dengan oksigen tinggi cenderung menyerap molekul.
Rekayasa hidroksil permukaan mengacu pada pengaturan jumlah, distribusi, dan aktivitas kimia gugus hidroksil (- OH) yang ditargetkan pada permukaan bahan melalui cara fisik, kimia, atau plasmonik, untuk mencapai penyesuaian sifat permukaan yang tepat. Gugus hidroksil adalah gugus fungsi polar paling umum yang dapat membentuk ikatan hidrogen, ikatan koordinasi, atau ikatan kovalen dengan air, ion logam, rantai polimer, atau biomolekul, sehingga secara signifikan mengubah hidrofilisitas, energi permukaan, aktivitas adsorpsi/katalitik, dan biokompatibilitas bahan.
Spektroskopi inframerah: Melihat seberapa banyak cahaya yang telah dikonsumsi. Ketika sebuah molekul menyerap cahaya dengan panjang gelombang tertentu, kita mengetahui gugus fungsi apa yang ada di dalamnya. Spektroskopi Raman: Melihat seberapa banyak cahaya yang dibelokkan. Sinar laser diterapkan untuk menganalisis seberapa banyak perubahan cahaya yang dipantulkan kembali, untuk menentukan struktur molekul.
Teknik karakterisasi dasar katalis adalah alat yang ampuh untuk memperoleh pemahaman yang lebih mendalam tentang sifat fisik, kimia, dan strukturalnya. Melalui penerapan yang komprehensif, mekanisme reaksi katalitik dapat diungkapkan, memberikan landasan teoritis untuk desain dan pengembangan katalis berkinerja tinggi. Dengan kemajuan teknologi, teknologi ini terus berinovasi dan berkembang menuju resolusi yang lebih tinggi, kuantifikasi yang lebih akurat, dan simulasi kondisi reaksi nyata yang lebih baik.
Peran bubuk nano silika dalam semen terutama tercermin dalam meningkatkan sifat material, meningkatkan stabilitas struktural, dan meningkatkan daya tahan
