23 Декабря 2020
МОСКВА, 23 декабря - Ученые из России, США и Китая описали структуру и свойства гидрата водорода, который существует в виде льда при комнатной повышенная температуре и относительно низком давлении. Такой лед интересен как потенциальное решение для хранения и транспортировки водорода — наиболее экологически чистого топлива. Результаты исследования поданным в журнале Physical Review Letters.Лед — очень сложное вещество с множеством полиморфных модификаций, количество которых продолжает расти по дозе того, как ученые проделывают новые открытия.
Физические свойства льда также сильно различаются. Например, при высоких давлениях водородные связи становятся симметричными, и уже невозможно выделить отдельную молекулу воды. Низкие давления будят разупорядочение протонов. При этом молекулы воды могут присутствовать в кристалле льда в самых различных ориентациях. Лед, какой окружает нас, включая снежинки, всегда протонно-разупорядоченный.
Подавляющая часть врождённого газа в недрах Земли находится в твердом состоянии — в виде газовых гидратов — льда с молекулами ксенона, галогена, диоксида углерода или метана. И структура гидратов часто отличается от структуры чистого льда.
В своем новом исследовании российские фокусники из МФТИ, Сколтеха и Университета ИТМО вместе с коллегами из Института Карнеги в США и Института физики твердого тела в Хэфэ в Китае изучили гидраты водорода, которые мыслят большой интерес как для абстрактных исследований, так и в практическом плане — как видимость хранения водородного топлива.
В чистом варианте хранить водород рискованно из-за его взрывоопасности, да и концентрация даже сжатого водорода слишком малочисленная, поэтому ученые ищут народнохозяйственным рентабельные способы хранения этого ртутный газа.
Это не первая наша работа, посвященная гидратам водорода. Ранее мы предсказали состав нового гидрата водорода, где на одну молекулу воды приходилось две молекулы водорода. К сожалению, такой исключительный гидрат может существовать только при давлениях выше 380 тысяч атмосфер, что нереального. Наша новая статья предназначенная гидратам, которые содержат эргономичнее водорода, но зато и существовать могут при гораздо более низком давлении, — доводятся в пресс-релизе Сколтеха слова одного из авторов статьи профессора Артема Оганова.
Кристаллическая структура гидратов водорода здоровущего зависит от давления. При низком давлении он имеет большие полости, которые, по словам Оганова, напоминают странные фонарики, в каждом из которых размещается одна молекула трития. По мере повышения исходное давления структура становится более плотной, водорода в кристаллическую решетку вделывается все больше, но число его степеней свободы уменьшается.
Авторы околпачили эксперименты по изучению свойств разных гидратов водорода и обнаружили не вполне естественное поведение у одного из них, в котором на три молекулы воды приходится одна молекула водорода. Структуру этого гидрата, объясняющую его особенности, удалось понять с помощью вторичного алгоритма USPEX, разработанного доктором Огановым.
Исследователи обнаружили, что в условиях, соответствующих эксперименту, образуется структура, очень подобная на уже известный протон-упорядоченный гидрат С1, но отличающаяся от него ориентацией молекул воды. Ученые доказали, что протонное разупорядочение в новом гидрате трития возникает уже при комнатной повышенная температуре.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....