Mg Turnings Tiheys

Magnesiummetallilla on ainutlaatuisia ominaisuuksia. Siinä on pienin tiheys kaikista metallielementeistä, mikä tekee siitä kevyimmän, mutta on myös erittäin vahva ja helposti käsiteltävä koneistukseen. Magnesium on ominaisuuksiltaan samanlainen kuin sen sisarmetalli, alumiini, mutta se on 34 % kevyempi kuin alumiini ja 70 % kevyempi kuin teräs, joten se on kuljetusteollisuuden kevyisiin vaatimuksiin sopiva ratkaisu.

Tiedetään, että pääryhmän metalleilla ja niihin liittyvillä materiaaleilla on heikko katalyyttinen aktiivisuus johtuen laajennetusta yksittäisestä resonanssista, joka on peräisin adsorbaattien valenssiorbitaalien vuorovaikutuksesta pääryhmän metallien laajan sp-kaistan kanssa. Entsyymeissä olevat Mg-kofaktorit ovat kuitenkin erittäin aktiivisia biokemiallisissa reaktioissa. Tiheysfunktioteorialaskelmamme paljastavat, että pääryhmän metallien (Mg, Al ja Ca) katalyyttistä aktiivisuutta hapen pelkistysreaktiossa haittaa vakavasti aktiivisten keskusten tiivis sitoutuminen hydroksyyliryhmän välituotteen kanssa, kun taas Mg-atomi koordinoituu kahteen typpiatomeilla on lähes optimaalinen adsorptiovoimakkuus välihappilajien kanssa p-kaistan keskiaseman nousun ansiosta muihin koordinaatioympäristöihin verrattuna. Osoitamme kokeellisesti, että grafeenikehykseen sisällytetyillä atomisesti dispergoiduilla Mg-kofaktoreilla on hämmästyttävän korkea puoliaaltopotentiaali 910 mV alkalisessa väliaineessa, mikä muuttaa p-kaistan metallin erittäin aktiiviseksi sähkökatalyytiksi.