Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Kvantekemikere fremmaner opskrift til at blive guld, sølv og kobber i beholdere med grøn energi

Gratis energiprofil for reaktionen, der involverer AgH -monomerer. D svarer til Ag2- og H2 -molekylerne ved dissociationsgrænsen. Alle de frie energier (i kJ ⋅ mol − 1) blev opnået ved MP2/aug-cc-pVQZ // aug-cc-pVTZ. Kredit:DOI:10.1002/open.202100108

Kvantekemikere tror på guld, sølv og kobber kan hjælpe verden til at tage et spring mod grøn energi efter at have opdaget, at forbindelser baseret på disse metalelementer og brint er meget lovende kandidater til brintlagring.

Disse "metalhydrid" -komplekser kan bruges til at lagre brint til brug ombord på køretøjer, for eksempel, hvor det skal opbevares kryogent og/eller ved meget højt tryk.

Brint er flygtigt ved omgivelsestemperatur, derfor har forskere lagt særlig vægt på designet af billige materialer, der reversibelt og hurtigt kan gemme det til brug i hverdagssituationer.

Metalhydridforskning har været fokuseret på at forbedre lagerkapaciteten af ​​sådanne materialer i nogen tid, gør den nyeste opdagelse - netop offentliggjort i førende tidsskrift Kemi åben - endnu mere spændende.

Dr. Cristina Trujillo, Forskningsstipendiat ved Trinity College Dublin's School of Chemistry, og baseret på Trinity Biomedical Sciences Institute, er seniorforfatter af tidsskriftartiklen. Hun sagde:

"Blandt de største udfordringer for menneskeheden er det stigende behov for at stoppe den globale opvarmning og finde mere effektive og renere måder at producere energi på. Som alle allerede kender det nuværende produktionssystem og overdreven brug af fossile brændstoffer frigiver meget mere CO 2 i atmosfæren end det absorberes naturligt, hvilket gør oprettelsen af ​​grønnere og mere miljøvenlige alternativer til en global prioritet.

"I årtier har mange forskergrupper over hele verden lagt deres kræfter i dette spørgsmål. Et af de mest undersøgte alternativer har været brint som et rent og CO 2 -gratis energikilde men det giver flere problemer på grund af dets reaktivitet, og lav densitet og stabilitet.

"Vores bidrag her - givet via kvantekemiteknikker - har været at vise, at guld, sølv- og kobberhydridkomplekser er meget tilbøjelige til effektivt at tilbageholde hydrogen på en stabil måde. Vi håber, at dette arbejde vil have flere applikationer i fremtiden. "

Trinity -teamet fra Dr. Trujillo og ph.d. Kandidat, Inigo Iribarren, har samarbejdet med professorer Ibon Alkorta og Jose Elguero (IQM-CSIC, Spanien) og Dr. Sánchez-Sanz (Irish Center for High-End Computing, Dublin) om forskellige sammensatte bindingsinteraktioner i årevis.

For nylig har teamet undersøgt "regiumbindinger" i detaljer. Regiumbindinger har vist et stort løfte om at forstå, hvordan metaller interagerer med andre kemiske arter, i sidste ende førte teamet til at se på guld- og sølvkomplekser som potentielle ingredienser til en opskrift, der kunne gøre en global forskel i en mere bæredygtig fremtid.


Varme artikler