Fizičari otkrivaju tri-anionsku česticu s kolosalnom stabilnošću

You Bet Your Life: Secret Word - Floor / Door / Table (Srpanj 2019).

Anonim

Istraživači Sveučilišta Virginia Commonwealtha postigli su značajku koja je prva u području fizike i kemije - koja bi imala širok raspon aplikacija.

Tim u laboratoriju dr. Puru Jene, istaknutog profesora na Odsjeku za fiziku u College of Humanities and Sciences, stvorio je najstabilniju česticu tri-aniona čiji je znanost trenutno poznat. Tri-anionska čestica je kombinacija atoma koji sadrži još tri elektrona od protona. Ovo otkriće je novo jer su prethodno poznate čestice tri-aniona bile nestabilne zbog njihove numeričke neravnoteže. Te nestabilne čestice rastjeruju dodatne elektrone, prekidajući kemijske reakcije.

Jena je surađivala s Tianshan Zhao, diplomom iz fizike; Dr. Sc. Jian Zhou, postdoktoranac; i Qian Wang, profesor fizike na Sveučilištu Peking, da koriste kvantne mehaničke proračune za stvaranje računalnih modela za dokazivanje stabilnosti BeB11 (CN) 12 tri-aniona. Ovaj tri-anion je napravljen od elemenata bor i berilij i kemijskog spoja cijanogena.

Rad istraživača bit će predstavljen na naslovnici Angewandte Chemie, svjetski poznatog časopisa za kemiju, 17. listopada. Članci ovog tima bili su označeni kao VIP papir objavljivanjem, što znači da se smatra među prvih pet posto radova za svoj doprinos proučavanju kemije.

"Ovo je vrlo važno na ovom području, nitko nikada nije pronašao takav tri-anion", rekla je Jena. "Ne samo da može zadržati tri elektrona, već i treći elektron je izuzetno stabilan." "Načela koja smo koristili u ovom radu pomoći će u dizajnu ostalih tri-aniona, a pitanje je: što ćemo s tim znanjem?"

Primjene u stvarnom svijetu

Tri-anion može imati niz industrijskih primjena. Do sada Jena i njegov tim su pretpostavili da se čestica može koristiti u stvaranju aluminijske ionske baterije koja ima različite prednosti nad široko korištenom punjiva litij-ionskom baterijom. Aluminij je u većoj opskrbi od litijuma i manje je reaktivan. Tijekom kemijske reakcije koja bi potaknula akumulator, tri-anion bi vodu vodio krećući se s jedne od svojih elektroda na drugu.

Dok je baterija jedina dokazana upotreba do sada, postojeće aplikacije za druge čestice s jednim dodatnim elektronom, zvanim mono-anione i dva dodatna elektrona, nazvane di-anione, pokazuju potencijal Jene's work-a.

"Takve čestice su vrlo važne iz mnogih razloga, broj jedan, one proizvode soli, drugo se koriste u svim vrstama kemijskih spojeva, poput onih u sredstvima za čišćenje poda kao oksidirajućih sredstava koja ubijaju bakterije", rekla je Jena. "Također se koriste za pročišćavanje zraka, koja je industrija od milijardu dolara, i kod pojačivača raspoloženja, slična onome što Prozac čini. Potencijalne namjene su beskrajne."

menu
menu