Titanyum hidrit nanofilmlerinde hidrojen izotoplarını tespit etmek için yeni yöntem hidrojen depolamayı ilerletebilir

Nature Communications'ta yayınlanan bir çalışmada, [Tokyo Üniversitesi [录田 1] Üniversitesi Endüstriyel Bilimler Enstitüsü'nden araştırmacılar, nanofilmlerde hidrojenin yerini belirlemek için bir yöntem bildirmişlerdir.

Çok küçük oldukları için, hidrojen atomları diğer malzemelerin çerçevesine kolayca göç edebilir. Titanyum, titanyum hidritler vermek için hidrojeni emer, bu da hidrojen depolama gibi uygulamalar için yararlıdır.

Kaç hidrojen atomunun bulunduğunu ve tam olarak nerede olduklarını anlamak, malzemenin özelliklerini ayarlamak için anahtarı sağlayabilir. Bununla birlikte, hidrojenin elektron probları ve X-ışınları gibi yaygın olarak kullanılan tekniklerle tespit edilmesi, küçük atomlar için duyarlılık eksikliği nedeniyle zordur.

Araştırmacılar, iki teknik nükleer reaksiyon analizi (NRA) ve iyon kanallarını birleştirdiler-Titanyum hidrit nanofilmlerinin iki boyutlu açısal haritalaması.

Takahiro Ozawa çalışmasının baş yazarına "TIH1.47 nanofilmine yakından baktık" diye açıklıyor. "Nanofilmleri anlamak, hidrojenle ilgili birçok uygulama yüzey ve yüzey altı reaksiyonlarını içerdiğinden yararlıdır. Nanofilm'deki hem hidrojen hem de döteryum atomlarını tam olarak bulabildik."

Tetrahedral pozisyonlar olarak bilinen titanyum kristalindeki konumlarda kütle-iki katına sahip tüm deuterium atomları-hidrojen izotopu. Bununla birlikte, mevcut hidrojen atomlarının% 11'i oktahedral olarak tanımlanan bölgelerdeydi. Hesaplamalar, bu çeşitliliğin bölgelerde bulunmasının simetriyi düşürdüğünü, bu da kafesi daha kararlı hale getirdiğini gösterdi.

Deuterium atomları nükleer kuantum etkileri nedeniyle oktahedral yerleri işgal etmediğinden, hidrojen izotoplarının oranını kontrol etmek, amaçlanan uygulamaya dayalı nanofilmlerin stabilitesini ve özelliklerini ayarlamak için kullanılabilir.

Kıdemli yazar Katsuyuki Fukutani, "Hidritteki iki izotop arasında ayrım yapabilmek, kontrol için bir fırsat ortaya koydu" diyor. "Bu, belirli hidrojen kaynaklı fenomenler üretmek için açıkça önemli pratik uygulamalara sahip olacaktır."

Titanyum hidrit nanofilmlerinin gelişmiş anlayışının, gelecek için pratik ve güvenli yeşil çözümlere doğru ilerlerken hidrojen depolama, katı elektrolit ve heterojen kataliz uygulamalarına katkıda bulunması beklenmektedir.