Алғаш рет зерттеушілер атомдық шкала бойынша MXenes тотығу кинетикасын азайтты

Дереккөздің атауы: Зерттеушілер Атомдық масштабта алғаш рет Mockenes тотығу кинетикасының төмендеуі

Жақында доцент Мэнг Хин, жаңа аккумулятор физика және физика министрлігінің жаңа заманауи зертханасы, Цзилин университеті, Цзилин университетінің негізгі зертханасы, екі өлшемді өтпелі металл карбидтерінің тотығу әрекетін теориялық есептеуде маңызды ілгерілеушілік жасады / Нитридтер / көміртекті нитридтер (Mokenes), ал тиісті нәтижелер 2023 жылы 14 маусымда неміс қолданбалы химиясында онлайн режимінде жарияланды.

Өзінің жоғары өткізгіштігі мен бай беттік функционалды топтарына байланысты MXenes энергетика, электронды құрылғылар, биомедицина және басқа да өрістерде кеңінен қолданылады. Алайда, Mokenes ылғал ортада немесе сулы шешімдердегі металл оксидтеріне ауысады, бұл оны әртүрлі өрістерде шектейді. Сондықтан, химия материалдарын жоғары химиялық тұрақтылықпен қалай синтездеуге болады, бұл шұғыл түрде шешілетін негізгі ғылыми проблема болып табылады.

Зерттеуде MENG-дің ғылыми-зерттеу тобы супер-үлкен Mokenes-су жүйесінің тотығу әрекеті бойынша тереңдетілген теориялық есептерді зерттеу жүргізді. Машиналарды оқытуды бірінші қағидаттармен үйлестіру арқылы зерттеушілер DFT дәлдігі бойынша наносекундтық молекулалық динамикалық модельдеуге қол жеткізді, ал DFT дәлдігі бойынша, ал тұңғыш рет атомдық шкаладан MoCenes тотығуының кинетикалық процесін азайтты, оларда Mockenes тотығу мөлшерлемесінің экспонетикалық ыдырауын анықтады эксперименталды. Ылғал ортадағы немесе сулы ерітіндідегі mxenes тотығу механизмі түсіндірілді.

Зерттеушілер сынақ жиынтығында жақсы өнер көрсететін Mokenes-су жүйесі үшін, The 2.35MEV / AMOM-дағы энергияны орташа квадрат қателіктері бар, DFT есептеулерімен салыстырғанда 0.083ev / A болатын. Ықтимал функцияға негізделген MD модельдеуі радиалды тарату функциясындағы AIMD модельдеуіне және динамикалық тығыздаудың динамикалық сынақтарына сәйкес келеді. MXenes-Water жүйесінің MD-модельдеу нәтижелері су қабатының қалыңдығымен, су молекулаларының бірлігіне неғұрлым тік сутегі байланыстарын көрсетеді, олар су молекулаларының медкулаларының негізін қалады, нәтижесінде орташа қашықтықта Ауысу металл атомдары мен судағы оттегі атомдары арасында, ал мхоцецтердің тотығу деңгейі су қабының қалыңдығының жоғарылауымен азаяды. Сонымен бірге, MoCenes-тің тотығуы сумен типтік гидратталған протонды құрайтын бос протондарды шығарады, бұл су молекулаларының қозғалысын және уақыт аралығындағы тотығу жылдамдығын арттырады. Судағы металл атомдарының әртүрлі түрлері мен оттегі атомдарының әртүрлі түрлері арасындағы орташа қашықтық, сондай-ақ Mokenes негізіндегі су молекулаларының физикалық адсорбциясының ықтималдығы, сонымен қатар, MXenes бетіне оксидті қорғайтын қабаттың бар екендігін көрсетеді.

Бұл маңызды нәтижелер жоғары тұрақты MXenes материалдарын синтездеуге арналған теориялық нұсқаулар береді.