Механизм реакции, сообщил в Нано ACS, включает применение электрического поля, которое сужает ширину барьера реакции, таким образом позволяя водородные атомы тоннелю далеко от поверхности. Это открывает путь к манипуляции транспортных каналов на уровне атомов водорода, который мог быть важным в водородном хранении.
Водород был выдвинут как чистая и возобновляемая альтернатива горению углеводородов, и одна из больших проблем нашего дня состоит в том, чтобы найти эффективный способ сохранить и транспортировать его.Команда использовала просмотр микроскопии туннелирования (STM), чтобы непосредственно визуализировать единственные водородные ионы, общий атомный дефект на TiO2 (Рис.
1). В STM поверхностная структура твердой поверхности наблюдается относительно уровня атомов, просматривая острое исследование через поверхность и контролируя ток туннелирования. Minato и др. смогли выделить отдельные водородные ионы от поверхности при помощи исследования STM, чтобы применить электрические импульсы к водороду. Пульс производит электрическое поле, а также электроны впрыскивания в образец.
При помощи нового теоретического подхода, развитого доктором Кахитой, команда подтвердила, что вместо того, чтобы уменьшить высоту барьера реакции, электрическое поле уменьшает ширину барьера, таким образом позволяя водороду выделить квантовым туннелированием (Рис. 2).Победите автора профессора Тэкетоши Минато (Унив Тохоку и RIKEN, в настоящее время Киотский университет) прокомментировал, что «Новый путь реакции мог эксплуатироваться в наноразмерных устройствах переключения и водородной технологии хранения.
Например, электрические поля могли использоваться, чтобы извлечь водород из находящегося в TiO2 устройства хранения данных».