德国亥姆霍兹研究中心协会 根据测量数据，研究小组能够确定氙原子首先在孔隙内壁上积累(状态1)，然后填充它们(状态2)
x光束从下面穿透样品
信用:M
昆斯汀/HZB 大多数电池材料、新型催化剂和储氢材料都有一个共同点:它们都有一个由纳米范围内的微孔组成的结构
这些孔提供了可以被客体原子、离子和分子占据的空间
因此，来宾和主机的属性可能会发生巨大变化
了解孔隙内部的过程对于开发创新能源技术至关重要
观察灌装过程 迄今为止，仅可能精确表征基底材料的孔结构
孔内吸附质的确切结构仍被隐藏
为了探索这一点，一个来自HZB的团队与来自汉堡大学、德国国家计量研究所和柏林洪堡大学的同事首次将两种不同的x光方法结合起来，在多孔基质的填充和排空过程中原位应用
这样做，他们使得客体原子的结构变得清晰可见
模型系统:含氙介孔硅 该团队在一个由中孔硅制成的模型系统上研究了这一过程
惰性气体氙在温度和压力控制下在定制的物理吸附池中与硅样品接触
他们在客体氙的x光吸收边缘附近，同时使用异常小角x光散射和x光吸收近边缘结构(XANES)光谱来检查样品
通过这种方式，他们能够连续记录氙如何迁移到孔隙中
他们可以观察到原子首先在孔的内表面形成单原子层
添加更多的层并经历重新排列，直到孔隙被填充
很明显，孔隙的填充和排空是通过具有不同结构的不同机制进行的
氙客人的信号提取 “使用传统的x光散射(SAXS)，你主要看到多孔材料，客人的贡献几乎看不见，”该研究的第一作者艾克·盖里克尔说，他正在做他的博士论文
D
论x光技术
“我们通过使用反卫星系统改变了这一点，并在氙的x光吸收边缘进行了测量
氙和x光束之间的相互作用在这个边缘发生变化，所以我们可以从数学上提取氙客体的信号
" 对受限物质的经验洞察 “这让我们第一次直接进入一个以前只能推测的区域，”博士解释道
该论文的对应作者阿明·霍尔
“将这两种x光方法结合起来应用于这一过程，现在可以凭经验观察纳米结构中物质的行为
这是一个强大的新工具，可以更深入地了解电池电极、催化剂和储氢材料
"
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