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アルカリ土類四水素化物における水素分子の化学的予圧縮効果

Chemically Assisted Precompression of Hydrogen Molecules in Alkaline-Earth Tetrahydrides.

要約

高圧ダイヤモンドアンビルセルを用いた実験により、Ca・Sr・Baの四水素化物が合成された。ラマン分光・X線回折・密度汎関数理論計算を組み合わせた解析から、H-H結合内の分子内伸縮振動モードの周波数がCaからSr、Baの順に低下することが示された。電子局在関数の解析により、金属からH2ユニットへの電荷移動と金属ホストの立体効果がH-H結合の伸長を引き起こすことが明らかになった。BaH4では50 GPaにおいてH-H結合長が純粋な水素の275 GPa以上に相当する値に達した。

メカニズム

金属からH2ユニットへの電荷移動と金属ホストの立体効果が協働してH-H結合を伸長させ、低圧条件下で高圧相当の結合状態を実現する。

書誌情報

著者

Peña-Alvarez M, Binns J, Marqués M, Kuzovnikov MA, Dalladay-Simpson P, Pickard CJ ほか

ジャーナル

J Phys Chem Lett

発行年

2022 (2022-09-15)

PMID

36053162

DOI

10.1021/acs.jpclett.2c02157

PMC

PMC9488899

タグ

投与経路に関する解説

投与経路の特定が困難な研究です。水素摂取の経路として吸入が最も効率的とされますが、吸入応用にあたっては爆発リスクに注意が必要です（LFL 実証値 10%、高濃度機は非推奨）。

安全性注意

詳しくは:

• 吸入時の濃度と LFL/UFL
• 消費者庁事故事例