Assessing the Novel Mixed Tutton Salts K2Mn0.03Ni0.97(SO4)2(H2O)6 and K2Mn0.18Cu0.82(SO4)2(H2O)6 for Thermochemical Heat Storage Applications: An Experimental–Theoretical Study
Notice bibliographique
Résumé
In this paper, novel mixed Tutton salts with the chemical formulas K2Mn0.03Ni0.97(SO4)2(H2O)6 and K2Mn0.18Cu0.82(SO4)2(H2O)6 were synthesized and studied as compounds for thermochemical heat storage potential. The crystallographic structures of single crystals were determined by X-ray diffraction. Additionally, a comprehensive computational study, based on density functional theory (DFT) calculations and Hirshfeld surface analysis, was performed to calculate structural, electronic, and thermodynamic properties of the coordination complexes [MII(H2O)6]2+ (MII = Mn, Ni, and Cu), as well as to investigate intermolecular interactions and voids in the framework. The axial compressions relative to octahedral coordination geometry observed in the crystal structures were correlated and elucidated using DFT investigations regarding Jahn–Teller effects arising from complexes with different spin multiplicities. The spatial distributions of the frontier molecular orbital and spin densities, as well as energy gaps, provided further insights into the stability of these complexes. Thermogravimetry, differential thermal analysis, and differential scanning calorimetry techniques were also applied to identify the thermal stability and physicochemical properties of the mixed crystals. Values of dehydration enthalpy and storage energy density per volume were also estimated. The two mixed sulfate hydrates reported here have low dehydration temperatures and high energy densities. Both have promising thermal properties for residential heat storage systems, superior to the Tutton salts previously reported.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».