Untuk pertama kalinya, para peneliti telah mengurangi kinetika oksidasi mxenes pada skala atom

Judul Sumber: Peneliti untuk pertama kalinya dari pengurangan skala atom dari kinetika oksidasi mxenes

Baru-baru ini, tim Associate Professor Meng Xing, Laboratorium Utama Fisika dan Teknologi Baterai Baru dari Kementerian Pendidikan, Sekolah Tinggi Fisika, Universitas Jilin, telah membuat kemajuan penting dalam perhitungan teoritis perilaku oksidasi dari karbida logam transisi dua dimensi dua dimensi. /Nitrides/Carbon Nitrides (MXENES), dan hasil yang relevan diterbitkan secara online dalam Kimia Terapan Jerman pada 14 Juni 2023.

Karena konduktivitasnya yang tinggi dan kelompok fungsional permukaan yang kaya, MXENE banyak digunakan dalam energi, perangkat elektronik, biomedis dan bidang lainnya. Namun, mxenes dengan mudah terdegradasi ke dalam oksida logam transisi di lingkungan basah atau larutan berair, yang membatasi penerapannya di berbagai bidang. Oleh karena itu, cara mensintesis bahan MXENES dengan stabilitas kimia tinggi adalah masalah ilmiah utama yang harus diselesaikan dengan segera.

Dalam penelitian ini, tim peneliti Meng melakukan studi perhitungan teoretis yang mendalam tentang perilaku oksidasi sistem air Mxenes yang super besar. Dengan menggabungkan pembelajaran mesin dengan perhitungan prinsip pertama, para peneliti mencapai simulasi dinamika molekul nanosecond dengan akurasi DFT, dan untuk pertama kalinya mengurangi proses kinetik oksidasi mxenes dari skala atom, mengungkapkan sifat peluruhan eksponensial dari laju oksidasi MXENES yang diamati yang diamati MXENES Oxidation Oxidation Oxidation Oxidation yang diamati, mengungkapkan eksponensial dari MXENES Oxidation Oxidation Oxidation Oxidation Oxidation yang diamati, mengungkapkan eksponensial eksponensial oksidasi MXENES Oxidation Oxidation Oxidation yang diamati, mengungkapkan eksponensial eksponensial MXENES Oxidation Oxidation Oxidation Exponential, secara eksperimental. Mekanisme oksidasi mxene dalam lingkungan basah atau larutan berair dijelaskan.

Para peneliti mengembangkan fungsi potensial jaringan saraf untuk sistem air MXENES, yang berkinerja baik pada set uji, dengan kesalahan root-mean-square 2,35mev/ atom untuk energi dan 0,083EV/ A untuk kekuatan dibandingkan dengan perhitungan DFT. Simulasi MD berdasarkan fungsi potensial sangat konsisten dengan simulasi AIMD dalam fungsi distribusi radial dan uji properti kepadatan dinamis. Hasil simulasi MD dari sistem air mxenes menunjukkan bahwa semakin tebal lapisan air, semakin banyak ikatan hidrogen vertikal per unit molekul air, semakin terbatas pergerakan molekul air ke permukaan dasar MXENES, yang menghasilkan peningkatan jarak rata-rata jarak rata-rata rata-rata jarak rata-rata rata-rata rata-rata rata-rata rata-rata rata-rata rata-rata Antara atom logam transisi dan atom oksigen dalam air, dan laju oksidasi mxenes berkurang dengan peningkatan ketebalan lapisan air. Pada saat yang sama, oksidasi mxene akan melepaskan proton bebas, yang akan membentuk proton terhidrasi khas dengan air, sehingga mengikat pergerakan molekul air, membuat laju oksidasi MXENE menurun dengan meningkatnya waktu. Jarak rata -rata antara berbagai jenis atom logam transisi dan atom oksigen dalam air, serta probabilitas adsorpsi fisik molekul air pada permukaan dasar Mxenes, menunjukkan adanya lapisan pelindung oksida pada permukaan MXENES.

Temuan penting ini memberikan panduan teoritis untuk sintesis bahan MXENES yang sangat stabil.