Fiziki odkrivajo tri-anionske delce s kolosalno stabilnostjo

Anonim

Raziskovalci Univerze Commonwealth Virginia so dosegli zmago, ki je prvi na področju fizike in kemije, ki bi lahko imela široko uporabo.

Ekipa v laboratoriju Puru Jene, profesor na Oddelku za fiziko na Visoki šoli za humanistične vede in znanosti, je ustvarila najstabilnejši trianonski delec, ki je znan znanosti. Trianonski delec je kombinacija atomov, ki vsebujejo še tri elektrone kot protoni. To odkritje je novo, saj so bili prej znani trianionski delci nestabilni zaradi numeričnega neravnovesja. Ti nestabilni delci razpršijo dodatne elektrone in prekinjajo kemične reakcije.

Jena je sodelovala s Tianshanom Zhaoom, diplomantko na oddelku za fiziko; Jian Zhou, doktorat, podoktorski sodelavec; in Qian Wang, profesor fizike na Univerzi v Pekingu, za uporabo kvantno-mehanskih izračunov za izdelavo računalniških modelov za dokazovanje stabilnosti BeB11 (CN) 12 tri-aniona. Ta trianon je izdelan iz elementov bor in berilij ter kemijski spoj cianogena.

Delo raziskovalcev bo na naslovnici Angewandte Chemie, svetovno znanega kemijskega časopisa, 17. oktobra. Članek ekipe je bil imenovan za VIP članek publikacije, kar pomeni, da se šteje med prvih pet odstotkov člankov za svoj prispevek k študiji kemije.

"To je zelo pomembno na tem področju, nihče ni nikoli našel takega tri aniona", je dejala Jena. "Ne le, da lahko hranijo trije elektroni, ampak tretji elektronik je izredno stabilen. Vodilna načela, ki smo jih uporabili v tem prispevku, bodo pripomogla k oblikovanju drugih tri-anionov. Vprašanje je: Kaj storiti s tem znanjem?"

V realnem svetu aplikacije

Trianion ima lahko več industrijskih aplikacij. Doslej sta Jena in njegova ekipa domnevali, da se lahko delec uporabi pri izdelavi akumulatorja iz aluminijastih ionov, kar ima prednosti pred široko uporabljeno litij-ionsko baterijo, ki jo je mogoče ponovno polniti. Aluminij je v večji dobavi od litija in je manj reaktiven. Med kemijsko reakcijo, ki bi napajala baterijo, bi trian anion prinesel akumulator s premikanjem iz ene od svojih elektrod na drugo.

Medtem ko je baterija doslej edina dokazana uporaba, obstoječe aplikacije za druge delce z enim dodatnim elektronom, imenovane mono anions in dva dodatna elektronika, imenovana di-anions, kažejo potencial Jena.

"Takšni delci so zelo pomembni zaradi številnih razlogov: številka ena, so soli, drugič pa se uporabljajo v vseh vrstah kemičnih spojin, kot so tisti v čistilih tal, kot oksidanti, ki uničujejo bakterije", je dejala Jena. "Uporabljajo se tudi za čiščenje zraka, ki je industrija milijard dolarjev, in za izboljšanje razpoloženja, podobno kot Prozac. Možne uporabe so neskončne."

menu
menu