鈀金泡沫出現。
研究人員首次目睹並拍攝了氧氣和氫氣合併形成微小的奈米級水泡的過程。
早在 2024 年，伊利諾伊州西北大學的團隊開發了一種即時查看和分析氣體分子的新方法。該方法涉及使用超薄玻璃膜將氣體分子捕獲在蜂窩狀奈米反應器內，然後可以用高真空透射電子顯微鏡觀察。
使用新技術，研究小組試圖更仔細地研究一個具有百年歷史的謎團。稀有金屬鈀如何快速生成來自氫氣和氧氣。
「這是一個已知的現象，但從未被完全理解，」該研究的第一作者 Yukun Liu 在一篇文章中說道。陳述。 “因為你確實需要能夠將水生成的直接可視化和原子尺度的結構分析結合起來，以便弄清楚反應發生了什麼以及如何優化它。”
使用新技術，他們難以置信地看到氫氣進入鈀，並形成了奈米尺寸的水泡。
「我們認為這可能是迄今為止直接觀察到的最小的泡沫，」劉補充道。 “這不是我們所期待的。幸運的是，我們正在錄製它，這樣我們就可以向其他人證明我們沒有瘋。
除了視覺證據之外，該團隊還使用電子能量損失光譜分析了氣泡，該技術與印度的 Chandrayaan-1 號用於確認氣泡存在的技術相同。，儘管是在奈米尺度上。
該研究的資深作者 Vinayak Dravid 補充道：“通過直接觀察奈米級水的生成，我們能夠確定在環境條件下快速生成水的最佳條件。” “這些發現對實際應用具有重要意義，例如使用氣體和金屬催化劑在深空環境中快速生成水，而不需要極端的反應條件。”
研究團隊發現，鈀產生氧氣的速率受到氫和氧引入順序的顯著影響。這項研究不僅令人驚訝地在如此微小的尺度上看到這個過程，而且還可能帶來更好的水生產技術。它真正能提供幫助的一個領域是太空旅行。如果鈀可以預先充滿氫氣，太空人只需添加氧氣即可製造飲用水。缺少快速停止，在訪問其他行星或在那裡建立基地的遙遠任務中，水可能是一個問題。
“想想馬特達蒙在電影中扮演的角色馬克沃特尼”火星人。”，”德拉維德補充道。我們的過程是類似的，只是我們繞過了對火災和其他極端條件的需求。我們只是將鈀和氣體混合在一起。
該研究發表在美國國家科學院院刊。
