Metoda przepływu pod wysokim ciśnieniem daje czysty tlenowodorek

Naukowcy z Tokyo Tech ujawnili, że dodanie topnika podczas syntezy tlenowodorków to obiecująca strategia uzyskiwania czystego i jednorodnego produktu. i SrCl₂ Przepływ sprzyjał rozpuszczaniu części reagentów i ułatwiał dyfuzję reagentów, co okazało się kluczem do produkcji SrVO o wysokiej czystości_2.4H_0,6 lub ojciec₃Piąty₂A_6.2H_0,8 Tlenowodorek perowskitu w reakcjach wysokociśnieniowych i wysokotemperaturowych. Związki te mają potencjał jako katalizatory i materiały elektrodowe do akumulatorów litowo-jonowych.

Tlenowodorek perowskitu zawierający tlenek (O^2-) i wodorek (H^–) aniony są obiecującymi związkami o zastosowaniach w układach katalitycznych i bateriach. Niestety, synteza tlenowodorków jest zwykle bardzo trudna, głównie ze względu na wysoce reaktywny charakter H^– aniony.

Wiadomo było, że reakcje wysokociśnieniowe i wysokotemperaturowe są skuteczne w syntezie tlenowodorku. Na przykład o₂głos_{4 S}H_X Perowskity można syntetyzować bezpośrednio z prekursorów tlenków i wodorków w reakcjach wysokociśnieniowych i wysokotemperaturowych. Główną cechą tych reakcji jest to, że H^– Zawartość w produkcie końcowym można regulować, modyfikując skład i proporcje prekursorów. Zasadniczo oznacza to, że właściwości elektroniczne i magnetyczne produktu można również dostosować. Inaczej o₂głos_{4 S}H_Xi synteza SrVO_{3 x}H_X Okazuje się to trudniejsze, ponieważ konieczne reakcje wysokociśnieniowe i wysokotemperaturowe prowadzą do powstania wielu zanieczyszczeń i niejednorodnych produktów, głównie z powodu niedostatecznej dyfuzji składników stałych.

W niedawnym badaniu opublikowanym w Dziennik Amerykańskiego Towarzystwa ChemicznegoZespół badawczy kierowany przez profesora nadzwyczajnego Takafumi Yamamoto z Instytutu Badań nad Innowacjami w Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) znalazł rozwiązanie tego problemu. Opracowali nowatorskie podejście do syntezy SrVO o wysokiej czystości_2.4H_0,6 i o₃Piąty₂A_6.2H_0,8i dwa nowe tlenowodorki perowskitu. Badanie to przeprowadzono w ramach wspólnego projektu badawczego z Narodowym Instytutem Nauki i Technologii Kwantowej w Japonii.

Naukowcy rozpoczęli od SrO, SrH₂i V.₂A₃Dodano SrCl₂ dla tych reagentów. Zaobserwowali różnice w składzie próbek przygotowanych w różnych warunkach przy użyciu techniki zwanej synchrotronową dyfrakcją rentgenowską in situ, rzucając światło na rolę SrCl.₂ w reakcji. Działał jak topnik w wysokiej temperaturze 1200℃ i wysokim ciśnieniu 2 GPa, co ułatwiało topienie i rozpuszczanie części reagentów, sprzyjając tym samym dyfuzji. W ten sposób naukowcom udało się zahamować powstawanie heterogenicznych produktów, które zwykle pojawiają się z powodu niewystarczającej dyfuzji, oraz uzyskać wysoce czysty SrVO._2.4H_0,6 lub ojciec₃Piąty₂A_6.2H_0,8 tlenowodorek perowskitu.

Ponadto zespół przeanalizował właściwości elektrochemiczne przygotowanego tlenowodorku perowskitu jako materiału elektrodowego. Dzięki niskim potencjałom czynnościowym, doskonałej odwracalności i właściwościom o wysokiej szybkości, SrVO_{3 x}H_X Może nadawać się jako elektroda ujemna do akumulatorów litowo-jonowych, co jest pierwszym rozwiązaniem dla tlenowodorku”, podkreśla dr Yamamoto.

Ogólnie rzecz biorąc, wykorzystanie topnika do wzmocnienia pożądanych ścieżek reakcji w reakcjach wysokociśnieniowych i wysokotemperaturowych może być potężną strategią uwalniania dużej liczby nowych związków poza tlenowodorkami perowskitu. Dr zauważa. Yamamoto: „Proponowane podejście modułowe byłoby również skuteczne w przypadku syntezy różnych typów systemów wieloskładnikowych”.

Miejmy nadzieję, że te wyniki doprowadzą do nowych przełomów w magazynowaniu energii i innych obszarach chemii stosowanej!

/wydanie publiczne. Ten materiał od oryginalnej organizacji/autora(ów) może dotyczyć konkretnego momentu i został zredagowany pod kątem przejrzystości, stylu i długości. Mirage.News nie zajmuje stanowisk ani stron korporacyjnych, a wszystkie opinie, stanowiska i wnioski wyrażone w niniejszym dokumencie są wyłącznie poglądami autora (autorów). Obejrzyj w całości tutaj.