Metoda fluxului de înaltă presiune produce oxihidrură pură

Oamenii de știință de la Tokyo Tech au dezvăluit că adăugarea de flux în timpul sintezei de oxihidrură este o strategie promițătoare pentru obținerea unui produs pur și omogen. şi SrCl₂ Fluxul a promovat dizolvarea unei părți a reactanților și a facilitat difuzarea reactanților, ceea ce s-a dovedit a fi cheia pentru producerea SrVO de înaltă puritate_2.4h_0,6 sau tată₃a cincea₂A_6.2h_0,8 Oxihidrură de perovskit în reacții la presiune înaltă și la temperatură înaltă. Acești compuși au potențial ca catalizatori și ca materiale pentru electrozi pentru bateriile litiu-ion.

Oxihidrură de perovskit care conține oxid (O^2-) și hidrură (H^–) anionii sunt compuși promițători cu aplicații în sisteme catalitice și baterii. Din păcate, sinteza oxihidrurilor este de obicei foarte dificilă, în principal datorită naturii foarte reactive a H.^– anionii.

Se știa că reacțiile de înaltă presiune și temperatură înaltă sunt eficiente în sinteza oxihidrurii. De exemplu, despre₂voce_{4 S}h_X Perovskiții pot fi sintetizați direct din precursori de oxid și hidrură în reacții la presiune înaltă și la temperatură înaltă. Principala caracteristică a acestor reacții este că H^– Conținutul din produsul final poate fi ajustat prin modificarea compoziției și proporției precursorilor. Acest lucru înseamnă practic că proprietățile electronice și magnetice ale produsului sunt, de asemenea, personalizabile. Spre deosebire de aproximativ₂voce_{4 S}h_Xși sinteza SrVO_{3 x}h_X Se dovedește a fi mai dificil, deoarece reacțiile necesare la presiune înaltă, la temperatură înaltă duc la formarea multor impurități și produse eterogene, în principal din cauza difuziei insuficiente a componentelor solide.

Într-un studiu recent publicat în Jurnalul Societății Americane de ChimieO echipă de cercetare condusă de profesorul asistent Takafumi Yamamoto de la Institutul de Cercetare Inovatoare de la Institutul de Tehnologie din Tokyo (Tokyo Tech) a găsit o soluție la această problemă. Ei au dezvoltat o abordare nouă pentru sinteza SrVO de înaltă puritate_2.4h_0,6 și despre₃a cincea₂A_6.2h_0,8, și două noi oxihidruri de perovskit. Acest studiu a fost realizat ca parte a unui proiect de cercetare în colaborare cu National Institutes of Quantum Science and Technology, Japonia.

Cercetătorii au început cu SrO, SrH₂și V.₂A₃SrCl adăugat₂ pentru acești reactanți. Ei au observat diferențe în compoziția probelor preparate în diferite condiții folosind o tehnică numită difracție de raze X in situ cu sincrotron, aruncând lumină asupra rolului SrCl.₂ în reacție. A acționat ca un flux la o temperatură ridicată de 1200 ℃ și o presiune ridicată de 2 GPa, ceea ce a facilitat topirea și dizolvarea unei părți a reactanților, promovând astfel difuzia. Astfel, cercetătorii au reușit să suprime dezvoltarea produselor eterogene care apar de obicei din cauza difuziei insuficiente și să obțină SrVO extrem de pur._2.4h_0,6 sau tată₃a cincea₂A_6.2h_0,8 oxihidrură de perovskit.

În plus, echipa a analizat proprietățile electrochimice ale oxihidrurii de perovskite preparate ca material pentru electrozi. Cu potențiale de acțiune scăzute, reversibilitate excelentă și proprietăți cu viteză ridicată, SrVO_{3 x}h_X Poate fi potrivit ca electrod negativ pentru bateriile litiu-ion, ceea ce este o premieră pentru o oxihidrură”, subliniază dr. Yamamoto.

În general, utilizarea fluxului pentru a îmbunătăți căile de reacție dorite în reacțiile la presiune înaltă și la temperatură înaltă ar putea fi o strategie puternică pentru eliberarea unui număr mare de compuși noi dincolo de oxihidrurile de perovskite. notează dr. Yamamoto: „Abordarea modulară propusă ar fi, de asemenea, eficientă pentru sintetizarea diferitelor tipuri de sisteme multicomponente”.

Să sperăm că aceste rezultate vor duce la noi descoperiri în stocarea energiei și în alte domenii ale chimiei aplicate!

eliberare publică. Acest material de la organizația/autorii originali poate fi de natură punctuală și este editat pentru claritate, stil și lungime. Mirage.News nu ia poziții sau părți corporative, iar toate opiniile, pozițiile și concluziile exprimate aici sunt exclusiv ale autorului (autorilor). Urmărește-l integral aici.