Теперь исследователи в Принстонском университете сообщили о новом понимании структуры активного компонента катализатора окиси никеля, известного как β-NiOOH, используя теоретические вычисления. Во главе с Аннабеллой Селлони, преподавателем химии в Принстоне, результаты были изданы в Журнале Физических Писем о Химии 28 октября.«Понимание структуры является основанием для дальнейшего исследования свойств материала. Если Вы не знаете структуру материала, Вы не можете знать то, что она делает», сказал Селлони.
Точную структуру окиси никеля было трудно определить экспериментально, потому что она постоянно изменяется во время реакции.Исследовательская группа проявила теоретический подход и использовала «генетический алгоритм», чтобы искать структуру. Генетические алгоритмы работают под рядом параметров, которые черпают вдохновение в эволюции, создавая поколение после поколения структур, чтобы прибыть в самых «здоровых» или наиболее вероятных кандидатов.
Взятие результатов генетического алгоритма ищет в сочетании с вычислительными методами, известными как гибридная плотность функциональные вычисления теории – которые оценивают электронную структуру молекулы – Li и Selloni смогли определить структуры окиси никеля, которая поддержала существующие наблюдения.Одно такое наблюдение – мозаичная структура материала, состоявшая из крошечных подобных зерну микроструктур. Исследователи предлагают, чтобы эти микроструктуры были стабильными туннельными структурами, которые облегчают напряжение между слоями.
Другая наблюдаемая особенность – удвоение расстояния между слоями, сделанными из то же самое материальное, называемое его c периодичностью оси, которая представляет переменные слои Ni (О), 2 И 2 NIO, сформированные во время реакции.Вооруженный лучшим пониманием структуры материала, ученые надеются далее планировать ее деятельность в реакции. «Я интересуюсь микроскопическими механизмами, что делают электроны и атомы?» Селлони сказал.