新的皇冠体育研究可以解开氢能源的秘密

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诺曼,俄克拉荷马州。皇冠体育的皇冠体育研究人员开创了一种测量复杂材料中氢转移能量的方法，为能源储存和可再生能源技术的进步铺平了道路。

由俄勒冈大学博士生Nazmiye Gökçe Altınçekic领导的发表的皇冠体育研究使用了一种称为开路电位的技术来皇冠体育研究被称为材料有机框架（MOF）的混合材料中的能量变化。本皇冠体育研究中使用的MOF具有类似于二氧化钛的结构，二氧化钛是一种广泛应用于能源应用的材料。这是首次使用开路电位来测量这种材料中氢转移反应的能量变化。

“从化石燃料转向更多的碳中性燃料来源需要这种反应，”OU助理教授兼该皇冠体育研究的首席皇冠体育研究员Hyunho Noh说。“此外，如果我们想将二氧化碳从大气中提取出来，并将其转化为可用的燃料，那么这些发现是非常重要的。”

根据Noh的说法，氢原子与表面的键的强度是其反应性的关键。他把期望的粘合强度比作金发姑娘原则。

“我们不希望结合能过低或过高。如果反应性太弱，氢原子和表面之间的键永远不会形成。如果它太强，氢原子将永远不会离开表面，”卢说。“因此，我们希望将催化剂调整到一个完美的范围，即它的强度足以发生反应，但又不会太强，以至于它永远不会离开。”

此前，皇冠体育研究人员试图通过反复试验、混合和匹配材料来制造这些催化剂，希望找到合适的组合。Altınçekic和Noh尝试了另一种方法。他们首先直接测量了MOF的结合能，然后使用该值作为基础进一步调整MOF以获得最佳值。四年级博士生吉斯·兰德（Chance Lander）的任务是通过计算预测这些反应。

“我们想皇冠体育研究氢原子在MOF上的放置是否会对键合产生重大影响。通过使用计算化学，我们能够一步一步地测试多种构型，并观察在原子水平上发生了什么，”兰德说。

皇冠体育研究小组发现氢原子的结合能和MOF与之前发表的皇冠体育研究结果大不相同。OU的皇冠体育研究结果表明，通过调整这些反应中的能量，可以编译二氧化钛材料及其反应性的库。这样做可能会帮助未来的皇冠体育研究人员创造出更好的清洁能源材料。

“我们证明，尽管MOF和二氧化钛看起来一样，但两者的结合能却大不相同。是因为使用的材料吗？是因为这种特定的连接给了我们特定的价值吗？这需要未来的皇冠体育研究来决定，但这是令人兴奋的。”

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