Spektroskopia neutronowa w protonice jak i dlaczego Maciej
![Spektroskopia neutronowa w protonice: jak i dlaczego Maciej Krzystyniak School of Science & Technology Spektroskopia neutronowa w protonice: jak i dlaczego Maciej Krzystyniak School of Science & Technology](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-1.jpg)
![Collaborators • F Fernandez-Alonso (STFC, UK) • NT Skipper (LCN-UCL, UK) • MJ Rosseinsky Collaborators • F Fernandez-Alonso (STFC, UK) • NT Skipper (LCN-UCL, UK) • MJ Rosseinsky](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-2.jpg)
![• Spektroskopia neutronowa w pigulce. • Przyklady badan: – Szybkie przewodniki protonow. – • Spektroskopia neutronowa w pigulce. • Przyklady badan: – Szybkie przewodniki protonow. –](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-3.jpg)
![Neutrony jako probniki dynamiki molekularnej Neutron Photon – – – – Masa 1 amu Neutrony jako probniki dynamiki molekularnej Neutron Photon – – – – Masa 1 amu](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-4.jpg)
![Rozniczkowy przekroj czynny Struktura I dynamika ! To sie mierzy! Theoria fizyki jadrowej. . Rozniczkowy przekroj czynny Struktura I dynamika ! To sie mierzy! Theoria fizyki jadrowej. .](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-5.jpg)
![Spektroskopia neutronowa Wysoki przekaz energii 1 - 200 e. V( Compton) Rownoczesna dyfrakcja i Spektroskopia neutronowa Wysoki przekaz energii 1 - 200 e. V( Compton) Rownoczesna dyfrakcja i](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-6.jpg)
![Spektroskopia neutronowa: Q – dodany wymiar! Mozliwosc studiowania zaleznosci przekroju czynnego od Q (skale Spektroskopia neutronowa: Q – dodany wymiar! Mozliwosc studiowania zaleznosci przekroju czynnego od Q (skale](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-7.jpg)
![Wodor: przypadek specjalny Ogromne zastosowanie w chemii fizycznej (roztwory wodne, matryce organiczne I nieorganiczne, Wodor: przypadek specjalny Ogromne zastosowanie w chemii fizycznej (roztwory wodne, matryce organiczne I nieorganiczne,](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-8.jpg)
![Niekoherentne rozpraszanie neutronow w jednym slajdzie… • Jakosciowo funkcja S(q, w) proporcjonalna do gestosci Niekoherentne rozpraszanie neutronow w jednym slajdzie… • Jakosciowo funkcja S(q, w) proporcjonalna do gestosci](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-9.jpg)
![Protonika Sladami dynamiki protonow w ukladach cialostalowych Protonika Sladami dynamiki protonow w ukladach cialostalowych](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-10.jpg)
![Ekonomia przyszlosci • • Bezposrednie i odnawialne zrodla energii (np. slonecznej). Wodor jako nosnik Ekonomia przyszlosci • • Bezposrednie i odnawialne zrodla energii (np. slonecznej). Wodor jako nosnik](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-11.jpg)
![Jak dziala quasi elastyczne rozpraszanie neutronow (QENS) ? Widma QENS Dyfuzja protonow Stale dyfuzji… Jak dziala quasi elastyczne rozpraszanie neutronow (QENS) ? Widma QENS Dyfuzja protonow Stale dyfuzji…](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-12.jpg)
![…ale mozna robic tez dyfrakcje… (cialostalowe elektrolity in situ…) MSD – mobilnosc protonow window …ale mozna robic tez dyfrakcje… (cialostalowe elektrolity in situ…) MSD – mobilnosc protonow window](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-13.jpg)
![Jony hydroniowe w cialostalowym przewodniku protonow (H 3 O) Sb. Te. O 6 • Jony hydroniowe w cialostalowym przewodniku protonow (H 3 O) Sb. Te. O 6 •](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-14.jpg)
![Hierarchia ruchow jonow H 3 O+ Trzy obszary: • Harmoniczny (T<200 K). • Anharmoniczny Hierarchia ruchow jonow H 3 O+ Trzy obszary: • Harmoniczny (T<200 K). • Anharmoniczny](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-15.jpg)
![Dyfuzja H 3 O+ 458 K 378 K 314 K Mechanizm: • Niezalezne od Dyfuzja H 3 O+ 458 K 378 K 314 K Mechanizm: • Niezalezne od](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-16.jpg)
![Dyfuzja H 3 O+ • Zlokalizowana dyfuzja pokazuje dwie charakterystyczne energie aktywacji: 21 me. Dyfuzja H 3 O+ • Zlokalizowana dyfuzja pokazuje dwie charakterystyczne energie aktywacji: 21 me.](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-17.jpg)
![Nieelastyczna spektroskopia neutronow (INS) a dyfuzja H 3 O+ Libracje H 3 O+ W Nieelastyczna spektroskopia neutronow (INS) a dyfuzja H 3 O+ Libracje H 3 O+ W](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-18.jpg)
![Jony hydroniowe w przewodnikach protonow: stan badan Co wiemy: • periodyczny ruch calych jonow Jony hydroniowe w przewodnikach protonow: stan badan Co wiemy: • periodyczny ruch calych jonow](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-19.jpg)
![Zwiazki wegla jako akumulatory protonow Zwiazki wegla jako akumulatory protonow](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-20.jpg)
![Akumulatory protonow - porownanie Wyzwania: trzeba zwiekszyc oddzialywanie z substratem Challenges: odwracalnosc Akumulatory protonow - porownanie Wyzwania: trzeba zwiekszyc oddzialywanie z substratem Challenges: odwracalnosc](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-21.jpg)
![Mozliwosci adsorpcji wodoru przez materialy na bazie wegla Nano-wlokna weglowe • • • Trzy Mozliwosci adsorpcji wodoru przez materialy na bazie wegla Nano-wlokna weglowe • • • Trzy](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-22.jpg)
![Wyzwania. . H 2 to duza molekula (wielkosci wody) • Adsoprcja H 2 jest Wyzwania. . H 2 to duza molekula (wielkosci wody) • Adsoprcja H 2 jest](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-23.jpg)
![H 2 “quantum beast” -1 (a) Q = 0. 4 Å 0. 1 Ciekle H 2 “quantum beast” -1 (a) Q = 0. 4 Å 0. 1 Ciekle](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-24.jpg)
![Zwiazki interkalacyjne z udzialem metali alkalicznych W drugim etapie adsoprcja wodoru i tworzenie MGIC-(H Zwiazki interkalacyjne z udzialem metali alkalicznych W drugim etapie adsoprcja wodoru i tworzenie MGIC-(H](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-25.jpg)
![Adsorpcja wodoru w K-GIC w dyfrakcji neutronow Wzrost stalej sieci o okolo ~0. 3Å Adsorpcja wodoru w K-GIC w dyfrakcji neutronow Wzrost stalej sieci o okolo ~0. 3Å](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-26.jpg)
![Adsorpcja wodoru w K-GIC w QENS oraz INS J=2 (zabronione, symmetria) J=1 Molekula H Adsorpcja wodoru w K-GIC w QENS oraz INS J=2 (zabronione, symmetria) J=1 Molekula H](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-27.jpg)
![GIC-H 2 – czego nie wiemy? – INS: H 2 zaadsorbowane ze swoboda rotacyjna, GIC-H 2 – czego nie wiemy? – INS: H 2 zaadsorbowane ze swoboda rotacyjna,](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-28.jpg)
![H 2 w K-GIC: PW-DFT Electron density difference map red / blue = e- H 2 w K-GIC: PW-DFT Electron density difference map red / blue = e-](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-29.jpg)
![Oddzialywanie K+- H 2 Odzialywanie kwadrupolowe + K+ + R Q H 2 zachowuje Oddzialywanie K+- H 2 Odzialywanie kwadrupolowe + K+ + R Q H 2 zachowuje](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-30.jpg)
![DFT vs. dyfrakcja: wzrost stalej sieci podczas adsorpcji. H 2 • DFT zgodne z DFT vs. dyfrakcja: wzrost stalej sieci podczas adsorpcji. H 2 • DFT zgodne z](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-31.jpg)
![Energia potencjalna H 2 w K-GIC – studium PW-DFT Efektywny potencjal: Duza bariera (VQ=125 Energia potencjalna H 2 w K-GIC – studium PW-DFT Efektywny potencjal: Duza bariera (VQ=125](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-32.jpg)
![Popatrzmy na komorke elementarna • w obrebie komorki elementarnej trzy miejsca adsorpcji blisko siebie(~1. Popatrzmy na komorke elementarna • w obrebie komorki elementarnej trzy miejsca adsorpcji blisko siebie(~1.](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-33.jpg)
![Comptonowskie rozpraszanie neutronow (NCS) 7 e. V < < 90 e. V 70 Å-1< Comptonowskie rozpraszanie neutronow (NCS) 7 e. V < < 90 e. V 70 Å-1<](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-34.jpg)
![Comptonowskie rozpraszani. E neutronow (NCS) Comptonowskie rozpraszani. E neutronow (NCS)](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-35.jpg)
![Comptonowskie rozpraszanie neutronow (NCS) Mozemy zrekonstruowac efektywny potencjal BO: Comptonowskie rozpraszanie neutronow (NCS) Mozemy zrekonstruowac efektywny potencjal BO:](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-36.jpg)
![H 2 w K-GIC – studium za pomoca Comptonowskiego rozpraszania neutronow (NCS) sample beam H 2 w K-GIC – studium za pomoca Comptonowskiego rozpraszania neutronow (NCS) sample beam](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-37.jpg)
![Efekty adsorpcji w NCS Jak duza jest energia kinetyczna/potencjalna zaadsorboanego H 2 w porownaniu Efekty adsorpcji w NCS Jak duza jest energia kinetyczna/potencjalna zaadsorboanego H 2 w porownaniu](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-38.jpg)
![Gorna granica energii oddzialywania H 2 -H 2 z NCS • Energia kinetyczna H Gorna granica energii oddzialywania H 2 -H 2 z NCS • Energia kinetyczna H](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-39.jpg)
![Anizotropia rozkladu pedow H 2 w K-GIC Preferencyjna adsorpcja H 2 ze swoboda rotacji Anizotropia rozkladu pedow H 2 w K-GIC Preferencyjna adsorpcja H 2 ze swoboda rotacji](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-40.jpg)
![Perspektywy • Badania dynamiki wodoru w ukladach cialostalowych sa konieczne dla opracowania nowych akumulatorow Perspektywy • Badania dynamiki wodoru w ukladach cialostalowych sa konieczne dla opracowania nowych akumulatorow](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-41.jpg)
- Slides: 41
![Spektroskopia neutronowa w protonice jak i dlaczego Maciej Krzystyniak School of Science Technology Spektroskopia neutronowa w protonice: jak i dlaczego Maciej Krzystyniak School of Science & Technology](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-1.jpg)
Spektroskopia neutronowa w protonice: jak i dlaczego Maciej Krzystyniak School of Science & Technology Nottingham Trent University Molecular Spectroscopy Group ISIS Pulsed Neutron & Muon Source Rutherford Appleton Laboratory Science and Technology Facilities Council
![Collaborators F FernandezAlonso STFC UK NT Skipper LCNUCL UK MJ Rosseinsky Collaborators • F Fernandez-Alonso (STFC, UK) • NT Skipper (LCN-UCL, UK) • MJ Rosseinsky](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-2.jpg)
Collaborators • F Fernandez-Alonso (STFC, UK) • NT Skipper (LCN-UCL, UK) • MJ Rosseinsky (Liverpool, UK) • C Cabrillo, FJ Bermejo (CSIC, Spain). • F Barroso-Bujans, J Colmenero (DIPC-UPV, Spain) • M-L Saboungi (CNRS, France) • RO Loutfy (MER Corporation, USA) Harwell Science & Innovation Campus
![Spektroskopia neutronowa w pigulce Przyklady badan Szybkie przewodniki protonow • Spektroskopia neutronowa w pigulce. • Przyklady badan: – Szybkie przewodniki protonow. –](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-3.jpg)
• Spektroskopia neutronowa w pigulce. • Przyklady badan: – Szybkie przewodniki protonow. – Akumulatory protonow. • Stoichiometria. • Uwaga na mechanike kwantowa!. • Termodynamika I co dalej ? . • Perspektywy
![Neutrony jako probniki dynamiki molekularnej Neutron Photon Masa 1 amu Neutrony jako probniki dynamiki molekularnej Neutron Photon – – – – Masa 1 amu](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-4.jpg)
Neutrony jako probniki dynamiki molekularnej Neutron Photon – – – – Masa 1 amu Spin ½ Ladunek 0 Oddzialywanie jadrowe Neutrony termiczne(T = 300 K) – – – Energie (me. V) Dlugosci fali (Å) Czastki neutralne Oddzialywanie jadrowe Spin Masa spoczynkowa 0 amu Spin 1 Ladunek 0 Oddzialywanie E/B dipolowe … wibracje, translacje i rotacje wiazania atomowe gleboka penetracja. punktowe probnik struktury magnetycznej
![Rozniczkowy przekroj czynny Struktura I dynamika To sie mierzy Theoria fizyki jadrowej Rozniczkowy przekroj czynny Struktura I dynamika ! To sie mierzy! Theoria fizyki jadrowej. .](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-5.jpg)
Rozniczkowy przekroj czynny Struktura I dynamika ! To sie mierzy! Theoria fizyki jadrowej. . Kinematyka: zasada zachowania pedu Ef d n a kf W Ei and ki Zasada zachowania energii i pedu Jadro atomowe
![Spektroskopia neutronowa Wysoki przekaz energii 1 200 e V Compton Rownoczesna dyfrakcja i Spektroskopia neutronowa Wysoki przekaz energii 1 - 200 e. V( Compton) Rownoczesna dyfrakcja i](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-6.jpg)
Spektroskopia neutronowa Wysoki przekaz energii 1 - 200 e. V( Compton) Rownoczesna dyfrakcja i spektroskopia! IRIS OSIRIS Sredni przekaz energii 10 -500 me. V Niski przekaz energii (0 -1 me. V, THz)
![Spektroskopia neutronowa Q dodany wymiar Mozliwosc studiowania zaleznosci przekroju czynnego od Q skale Spektroskopia neutronowa: Q – dodany wymiar! Mozliwosc studiowania zaleznosci przekroju czynnego od Q (skale](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-7.jpg)
Spektroskopia neutronowa: Q – dodany wymiar! Mozliwosc studiowania zaleznosci przekroju czynnego od Q (skale przestrzenne dyfuzji).
![Wodor przypadek specjalny Ogromne zastosowanie w chemii fizycznej roztwory wodne matryce organiczne I nieorganiczne Wodor: przypadek specjalny Ogromne zastosowanie w chemii fizycznej (roztwory wodne, matryce organiczne I nieorganiczne,](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-8.jpg)
Wodor: przypadek specjalny Ogromne zastosowanie w chemii fizycznej (roztwory wodne, matryce organiczne I nieorganiczne, etc). . Czulosc sub-mmol H (nieosiagalna w spektroskopii i dyfrakcji rentgenowskiej). Nanochemia (duze S/V): mozliwosci studiowania adsorpcji w realistycznych warunkach. . .
![Niekoherentne rozpraszanie neutronow w jednym slajdzie Jakosciowo funkcja Sq w proporcjonalna do gestosci Niekoherentne rozpraszanie neutronow w jednym slajdzie… • Jakosciowo funkcja S(q, w) proporcjonalna do gestosci](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-9.jpg)
Niekoherentne rozpraszanie neutronow w jednym slajdzie… • Jakosciowo funkcja S(q, w) proporcjonalna do gestosci stanow • Brak regul wyboru (takich jak w spektroskopii optycznej czy Ramana. . ). • Unikalnosc neutronow: probniki do me. V oraz Q ~ Å: bardzo trudne a wrecz niemozliwe przy pomocy spektroskopii rentgenowskiej. • Neutrony to delikatne probniki: bezposredni dostep do realnych wlasnosci materialow….
![Protonika Sladami dynamiki protonow w ukladach cialostalowych Protonika Sladami dynamiki protonow w ukladach cialostalowych](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-10.jpg)
Protonika Sladami dynamiki protonow w ukladach cialostalowych
![Ekonomia przyszlosci Bezposrednie i odnawialne zrodla energii np slonecznej Wodor jako nosnik Ekonomia przyszlosci • • Bezposrednie i odnawialne zrodla energii (np. slonecznej). Wodor jako nosnik](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-11.jpg)
Ekonomia przyszlosci • • Bezposrednie i odnawialne zrodla energii (np. slonecznej). Wodor jako nosnik energii Spalanie wodoru w ogniwie paliwowym: efektywne I ekologiczne. Wyzwania: produkcja, magazynowanie I spalanie wodoru
![Jak dziala quasi elastyczne rozpraszanie neutronow QENS Widma QENS Dyfuzja protonow Stale dyfuzji Jak dziala quasi elastyczne rozpraszanie neutronow (QENS) ? Widma QENS Dyfuzja protonow Stale dyfuzji…](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-12.jpg)
Jak dziala quasi elastyczne rozpraszanie neutronow (QENS) ? Widma QENS Dyfuzja protonow Stale dyfuzji… Energetyka dyfuzji Mechanizmy transportu
![ale mozna robic tez dyfrakcje cialostalowe elektrolity in situ MSD mobilnosc protonow window …ale mozna robic tez dyfrakcje… (cialostalowe elektrolity in situ…) MSD – mobilnosc protonow window](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-13.jpg)
…ale mozna robic tez dyfrakcje… (cialostalowe elektrolity in situ…) MSD – mobilnosc protonow window of opportunity Emulacja pracy ogniwa paliwowego w eksperymencie neutronowym… Wzrost mobilnosci protonow jeszcze przed przejsciem fazowym w 700 C !
![Jony hydroniowe w cialostalowym przewodniku protonow H 3 O Sb Te O 6 Jony hydroniowe w cialostalowym przewodniku protonow (H 3 O) Sb. Te. O 6 •](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-14.jpg)
Jony hydroniowe w cialostalowym przewodniku protonow (H 3 O) Sb. Te. O 6 • Przewodnik protonow lepszy niz Nafion (10 -1 S cm-1 w temp. pokojowej). • Struktura znana z dyfrakcji neutronowej. • Znaczne nieuporzadkowanie protonow ale mechanizm transportu nieznany. . .
![Hierarchia ruchow jonow H 3 O Trzy obszary Harmoniczny T200 K Anharmoniczny Hierarchia ruchow jonow H 3 O+ Trzy obszary: • Harmoniczny (T<200 K). • Anharmoniczny](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-15.jpg)
Hierarchia ruchow jonow H 3 O+ Trzy obszary: • Harmoniczny (T<200 K). • Anharmoniczny (200 K<T<300 K). • Diffuzja (T>300 K).
![Dyfuzja H 3 O 458 K 378 K 314 K Mechanizm Niezalezne od Dyfuzja H 3 O+ 458 K 378 K 314 K Mechanizm: • Niezalezne od](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-16.jpg)
Dyfuzja H 3 O+ 458 K 378 K 314 K Mechanizm: • Niezalezne od szerokosci linii QENS: dyfuzja zlokalizowana wewnatrz kieszeni w strukturze krystalicznej • Przewodnictwo protonow jest aktywowane temperaturowo. Z. Phys. Chem. 224, 279 (2010).
![Dyfuzja H 3 O Zlokalizowana dyfuzja pokazuje dwie charakterystyczne energie aktywacji 21 me Dyfuzja H 3 O+ • Zlokalizowana dyfuzja pokazuje dwie charakterystyczne energie aktywacji: 21 me.](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-17.jpg)
Dyfuzja H 3 O+ • Zlokalizowana dyfuzja pokazuje dwie charakterystyczne energie aktywacji: 21 me. V w niskich oraz 79 me. V w wysokich temperaturach; • Crossover w 350 K. • Jaki mechanizm?
![Nieelastyczna spektroskopia neutronow INS a dyfuzja H 3 O Libracje H 3 O W Nieelastyczna spektroskopia neutronow (INS) a dyfuzja H 3 O+ Libracje H 3 O+ W](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-18.jpg)
Nieelastyczna spektroskopia neutronow (INS) a dyfuzja H 3 O+ Libracje H 3 O+ W polu krystalicznym. Translacje calych jonow H 3 O+ zaczynaja dominowac • Translacje calych jonow hydronium poprzedzaja transport protonow. • Zmianiajac sile oddzialywania z polem krystalicznym mozna regulowac temperature, w ktorej zaczyna sie przewodnictwo protonow!
![Jony hydroniowe w przewodnikach protonow stan badan Co wiemy periodyczny ruch calych jonow Jony hydroniowe w przewodnikach protonow: stan badan Co wiemy: • periodyczny ruch calych jonow](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-19.jpg)
Jony hydroniowe w przewodnikach protonow: stan badan Co wiemy: • periodyczny ruch calych jonow hydronium (rattling mode) wewnatrz kawern w strukturze krystalicznej jest mechanizmem aktywujacym przewodnictwo protonow. Czego nie wiemy: • Nie ma dowodow na transport jonow hydronium pomiedzy kawernami (brak przewodnictwa hydronium ) • Przewodnictwo zaczyna sie po hydratacji probki – rola wody (perkolacja)? • W trakcie: eksperymenty QENS w hydratowanych probkach aby powiazac perkolacje z przeowdnictwem. .
![Zwiazki wegla jako akumulatory protonow Zwiazki wegla jako akumulatory protonow](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-20.jpg)
Zwiazki wegla jako akumulatory protonow
![Akumulatory protonow porownanie Wyzwania trzeba zwiekszyc oddzialywanie z substratem Challenges odwracalnosc Akumulatory protonow - porownanie Wyzwania: trzeba zwiekszyc oddzialywanie z substratem Challenges: odwracalnosc](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-21.jpg)
Akumulatory protonow - porownanie Wyzwania: trzeba zwiekszyc oddzialywanie z substratem Challenges: odwracalnosc
![Mozliwosci adsorpcji wodoru przez materialy na bazie wegla Nanowlokna weglowe Trzy Mozliwosci adsorpcji wodoru przez materialy na bazie wegla Nano-wlokna weglowe • • • Trzy](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-22.jpg)
Mozliwosci adsorpcji wodoru przez materialy na bazie wegla Nano-wlokna weglowe • • • Trzy rzedy wielkosc roznic w adsorpcji. Brak wyraznych trendow. Brak modeli tlumaczacych adsorpcje w sposob zadawalajacy. Jak moze pomoc spektroskopia neutronowa?
![Wyzwania H 2 to duza molekula wielkosci wody Adsoprcja H 2 jest Wyzwania. . H 2 to duza molekula (wielkosci wody) • Adsoprcja H 2 jest](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-23.jpg)
Wyzwania. . H 2 to duza molekula (wielkosci wody) • Adsoprcja H 2 jest niekorzystna termodynamicznie (Tc=33 K; a chcemy magazynowac w temperaturze ~10 Tc); • H 2 slabo oddzialywuje z substratem. . . • Efekty kwantowe: zero point motion …. Handbook of Nanophysics (2010).
![H 2 quantum beast 1 a Q 0 4 Å 0 1 Ciekle H 2 “quantum beast” -1 (a) Q = 0. 4 Å 0. 1 Ciekle](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-24.jpg)
H 2 “quantum beast” -1 (a) Q = 0. 4 Å 0. 1 Ciekle H 2, T = 15 K Rozne proporcje ortho/para 0. 01 -1 (b) Q = 0. 6 Å 0. 1 0. 01 -1 (c) Q = 0. 8 Å 0. 1 Dyfuzja H 2 zalezy od spinu jadrowego 0. 01 -150 0 150 300 450 600 750 900 Energy Transferm[e. V] Cond. Mat. Phys. 11, 95 (2008).
![Zwiazki interkalacyjne z udzialem metali alkalicznych W drugim etapie adsoprcja wodoru i tworzenie MGICH Zwiazki interkalacyjne z udzialem metali alkalicznych W drugim etapie adsoprcja wodoru i tworzenie MGIC-(H](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-25.jpg)
Zwiazki interkalacyjne z udzialem metali alkalicznych W drugim etapie adsoprcja wodoru i tworzenie MGIC-(H 2)m (m < 2).
![Adsorpcja wodoru w KGIC w dyfrakcji neutronow Wzrost stalej sieci o okolo 0 3Å Adsorpcja wodoru w K-GIC w dyfrakcji neutronow Wzrost stalej sieci o okolo ~0. 3Å](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-26.jpg)
Adsorpcja wodoru w K-GIC w dyfrakcji neutronow Wzrost stalej sieci o okolo ~0. 3Å w procesie adsorpcji. Phys. Rev. Lett. 101 126101 (2008). J. Chem. Phys. 129 (22) 224701 (2009).
![Adsorpcja wodoru w KGIC w QENS oraz INS J2 zabronione symmetria J1 Molekula H Adsorpcja wodoru w K-GIC w QENS oraz INS J=2 (zabronione, symmetria) J=1 Molekula H](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-27.jpg)
Adsorpcja wodoru w K-GIC w QENS oraz INS J=2 (zabronione, symmetria) J=1 Molekula H 2 jest zaadsorbowana ze swoboda rotacji. Jesli hipoteza rotacji zaadsorbowanych molekul wodoru jest poprawna to spodziewamy sie linii M=± 1 przy okolo 50 me. V (oddzielny eksperyment INS).
![GICH 2 czego nie wiemy INS H 2 zaadsorbowane ze swoboda rotacyjna GIC-H 2 – czego nie wiemy? – INS: H 2 zaadsorbowane ze swoboda rotacyjna,](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-28.jpg)
GIC-H 2 – czego nie wiemy? – INS: H 2 zaadsorbowane ze swoboda rotacyjna, ale bariera na rotacje jest 100 krotnie wyzsza niz dla swobodnego rotora H 2. – Dyfrakcja: –Duzy wzrost stalej sieci GIC przy adsorpcji H 2–substrat nie jest pasywny. Dlaczego? – Dane z dyfrakcji nie wskazuja na heksagonalna strukture miejsc adsorpcji H 2 (zgodna z heksagonalnym ulozeniem atomow K). Dlaczego? – adsorpcja daje tylko 2 H 2/K (spodziewamy sie 6) ?
![H 2 w KGIC PWDFT Electron density difference map red blue e H 2 w K-GIC: PW-DFT Electron density difference map red / blue = e-](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-29.jpg)
H 2 w K-GIC: PW-DFT Electron density difference map red / blue = e- gain / loss • atomy K sa zjonizowane wewnatrz gelerii (K-GIC jest metaliczne). • geometria w ksztalcie litery T : dominuje oddzialywanie K-H 2. • transfer ladunku jest maly na powierzchni grafenu.
![Oddzialywanie K H 2 Odzialywanie kwadrupolowe K R Q H 2 zachowuje Oddzialywanie K+- H 2 Odzialywanie kwadrupolowe + K+ + R Q H 2 zachowuje](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-30.jpg)
Oddzialywanie K+- H 2 Odzialywanie kwadrupolowe + K+ + R Q H 2 zachowuje sie jak kwadrupol Swobodna rotacja H 2 wokol osi symetrii K+- H 2. +
![DFT vs dyfrakcja wzrost stalej sieci podczas adsorpcji H 2 DFT zgodne z DFT vs. dyfrakcja: wzrost stalej sieci podczas adsorpcji. H 2 • DFT zgodne z](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-31.jpg)
DFT vs. dyfrakcja: wzrost stalej sieci podczas adsorpcji. H 2 • DFT zgodne z danymi dyfrakcji ilosciowo.
![Energia potencjalna H 2 w KGIC studium PWDFT Efektywny potencjal Duza bariera VQ125 Energia potencjalna H 2 w K-GIC – studium PW-DFT Efektywny potencjal: Duza bariera (VQ=125](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-32.jpg)
Energia potencjalna H 2 w K-GIC – studium PW-DFT Efektywny potencjal: Duza bariera (VQ=125 me. V). Mala modulacja (Vf=25 me. V) z powodu grafenu.
![Popatrzmy na komorke elementarna w obrebie komorki elementarnej trzy miejsca adsorpcji blisko siebie1 Popatrzmy na komorke elementarna • w obrebie komorki elementarnej trzy miejsca adsorpcji blisko siebie(~1.](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-33.jpg)
Popatrzmy na komorke elementarna • w obrebie komorki elementarnej trzy miejsca adsorpcji blisko siebie(~1. 6 Å). • bariera na przeskoki jest stosunkowo niska ca. 20 -25 me. V. • Czy H 2 jest zdelokalizowane pomiedzy tymi trzema miejscami adsorpcji (to by wyjasnialo adsorpcje 2 H 2/K zamiast 6) ?
![Comptonowskie rozpraszanie neutronow NCS 7 e V 90 e V 70 Å1 Comptonowskie rozpraszanie neutronow (NCS) 7 e. V < < 90 e. V 70 Å-1<](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-34.jpg)
Comptonowskie rozpraszanie neutronow (NCS) 7 e. V < < 90 e. V 70 Å-1< q < 200 Å
![Comptonowskie rozpraszani E neutronow NCS Comptonowskie rozpraszani. E neutronow (NCS)](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-35.jpg)
Comptonowskie rozpraszani. E neutronow (NCS)
![Comptonowskie rozpraszanie neutronow NCS Mozemy zrekonstruowac efektywny potencjal BO Comptonowskie rozpraszanie neutronow (NCS) Mozemy zrekonstruowac efektywny potencjal BO:](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-36.jpg)
Comptonowskie rozpraszanie neutronow (NCS) Mozemy zrekonstruowac efektywny potencjal BO:
![H 2 w KGIC studium za pomoca Comptonowskiego rozpraszania neutronow NCS sample beam H 2 w K-GIC – studium za pomoca Comptonowskiego rozpraszania neutronow (NCS) sample beam](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-37.jpg)
H 2 w K-GIC – studium za pomoca Comptonowskiego rozpraszania neutronow (NCS) sample beam detector Faraday Discuss, in the press. Rozpraszanie Comptonowskie mierzy kwadrat funkcji falowej protonow w przestrzenii pedow (single-particle quantum diffraction).
![Efekty adsorpcji w NCS Jak duza jest energia kinetycznapotencjalna zaadsorboanego H 2 w porownaniu Efekty adsorpcji w NCS Jak duza jest energia kinetyczna/potencjalna zaadsorboanego H 2 w porownaniu](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-38.jpg)
Efekty adsorpcji w NCS Jak duza jest energia kinetyczna/potencjalna zaadsorboanego H 2 w porownaniu ze swobodna molekula wodoru? Zaadsorbowane H 2: - Szerszy roklad energii kinetycznej: zwiekszone wiazanie; - Rozklad jest Gaussowski a nie anizotropowy jak w swobodnym wodorze; - DFT moze byc uzyte do interpretacji rozkladu pedow.
![Gorna granica energii oddzialywania H 2 H 2 z NCS Energia kinetyczna H Gorna granica energii oddzialywania H 2 -H 2 z NCS • Energia kinetyczna H](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-39.jpg)
Gorna granica energii oddzialywania H 2 -H 2 z NCS • Energia kinetyczna H 2 nie zalezy od pokrycia (do x=2). • Hierarchia oddzialywan: • Wibracje : 500 me. V • Libracje: 50 me. V • Translacja: 40 me. V • Odzialywanie H 2 -H 2: 10 me. V
![Anizotropia rozkladu pedow H 2 w KGIC Preferencyjna adsorpcja H 2 ze swoboda rotacji Anizotropia rozkladu pedow H 2 w K-GIC Preferencyjna adsorpcja H 2 ze swoboda rotacji](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-40.jpg)
Anizotropia rozkladu pedow H 2 w K-GIC Preferencyjna adsorpcja H 2 ze swoboda rotacji wokol osi K – H 2 potwierdzona. Anizotropia jest zancznie mniejsza niz to co daje BO PW – DFT (traktujac jadrowe stopnie swobody klasycznie). Wyrazne efekty kwantowe (tunelowanie, efekty wymiany i delokalizacja). Nie da sie unieruchomic H 2 w ciele stalym!
![Perspektywy Badania dynamiki wodoru w ukladach cialostalowych sa konieczne dla opracowania nowych akumulatorow Perspektywy • Badania dynamiki wodoru w ukladach cialostalowych sa konieczne dla opracowania nowych akumulatorow](https://slidetodoc.com/presentation_image_h2/7a610cbac5c018673616162b310eada4/image-41.jpg)
Perspektywy • Badania dynamiki wodoru w ukladach cialostalowych sa konieczne dla opracowania nowych akumulatorow protonow i ogniw paliwowych. • Spektroskopia I dyfrakcja neutronowa to unikalne narzedzie w tym kontekscie. • Protonika: – Spektroskopia I dyfrakcja neutronowa pozwalaja na analize mechanizmow przewodnictwa protonow. – Eksperymenty in situ w rzeczywistych warunkach pracy przewodnikow protonow. • Akumulatory protonow: – ZWIAZKI WEGLA: wciaz za mala energia wiazania wodoru przez substrat aby wykorzystac te zwiazki technologicznie. – EFEKTY KWANTOWE sa znaczne I wydaja sie byc bardzo niekorzystne dla adsorpcji wodoru. – SUBSTRAT NIE JEST PASYWNY W PROCESIE ADSORPCJI
Betlejemska lub neutronowa
Elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna
Spektroskopia podczerwieni
Spektroskopia uv-vis
Spektroskopia bliskiej podczerwieni
Dlaczego warto być aktywnym fizycznie
Chłopcy z placu broni dlaczego warto przeczytać
Dlaczego wielkanoc ma rozne daty
Dlaczego wielki post trwa 40 dni
Wernyhora symbol
Zachodzące w powietrzu otaczającym kulę ziemską
Wyjasnij dlaczego nie powinno sie ponownie zamrazac
10 powodów dla których warto uczyć się matematyki
Dlaczego mydła piorą
Warto przeczytać akademię pana kleksa ponieważ
Dlaczego warto segregować śmieci prezentacja
Wygląd eunice
Dlaczego klej klei
Dlaczego klej klei
"energetyka jądrowa"
Dlaczego wybrałam zawód fryzjera
Pseud naczelnika szarych szeregów
Dlaczego warto przeczytać w pustyni i w puszczy
Salamandra lub huczek ziemny
Kleił
Maciej mensfeld
Argumentacja prawnicza
Maciej fidelis
Maciej otto
Maciej bieszczad
Maciej śliwowski pwr
Maciej aleksy dawidowski
Maciej troć
Maciej pichlak
Maciej aleksy dawidowski
Problem kinomana algorytm
Vpalmer22
Torakotomia odma
Rodzaje argumentów
Marcin tryba
Robert matuszewski
Maciej pichlak