研究人员观察到客体原子在介孔基质中的吸附和解吸

大多数电池材料,新型催化剂欧洲杯足球竞彩,以及用于储氢材料有一个共同点:它们具有包含在纳米范围内的微小气孔的结构。

这些孔提供了可以被客体原子、离子和分子占据的空间。因此,来宾和主机的属性可能会发生显著变化。了解孔隙内部的过程对于开发创新能源技术至关重要。

观察灌装过程

到目前为止,它只可能精确地表征的衬底材料的孔结构。欧洲杯足球竞彩毛孔内的吸附的确切结构保持隐藏。与来自汉堡大学的同事,来自德国的国家计量机构PTB和洪堡大学祖柏林联合首次充排在两个不同的X射线方法原位应用一起探索这一点,从HZB一队的多孔基质。这样做,他们做了客体原子单独可见的结构。

模型体系:含氙介孔硅

研究小组在一个由介孔硅制成的模型系统上考察了这一过程。在温度和压力控制下,惰性气体氙在定制的物理吸附池中与硅样品接触。他们同时在客体氙的X射线吸收边缘附近,使用反常小角X射线散射(ASAXS)和X射线吸收近边缘结构(XANES)光谱对样品进行了检查。通过这种方式,他们能够连续记录氙如何迁移到孔隙中。他们可以观察到原子首先在孔隙的内表面形成一个单原子层。添加更多层并进行重新排列,直到填充孔隙。很明显,孔隙的填充和排空通过不同的机制进行,具有不同的结构。

氙气信号被提取出来

“使用传统的X射线散射(SAXS),你看到主要的多孔材料,客人的贡献是几乎不可见”,该研究的第一作者Eike Gericke说,他正在攻读X射线技术博士学位。“我们改变,通过使用ASAXS和氙的X射线吸收边缘测量。氙,并在该边缘上的X射线束的变化之间的相互作用,所以我们可以在数学提取的氙客人的信号”。

对受限物质的经验洞察

“这是我们第一次直接进入以前只能推测的地区”,这篇论文的通讯作者阿米恩·霍尔博士解释道。“应用的这两个X射线的方法来处理的组合现在使得能够观察在纳米结构凭经验限制物质的行为,这是为了更深入地了解电池的电极,催化剂,以及储氢材料的有力的新工具。欧洲杯足球竞彩“

来源:https://www.helmholtz-berlin.de/index_en.html

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