化工资讯
当前位置:元素商城  >  化工资讯网  >   新材料资讯   >  固体所发现高能密度材料在高压下的新结构
固体所发现高能密度材料在高压下的新结构
2014-04-11 17:26:09来源:元素商城

元素商城整理编辑:高压可以改变原子间的成键方式。通过高压手段可以实现N≡N三键(954kJ/mol)到N—N单键(160kJ/mol)的转变。当这种单键N变为 N≡N三键时,便会释放大量的能量,可以作为潜在的高能密度材料。近来,叠氮化合物受到了广泛的关注,这主要是因为在高压下叠氮离子比N≡N三键更容易形成N—N单键。固体所张洁博士和导师曾雉研究员利用遗传算法结合第一性原理计算对KN3在0-100GPa下的结构相变及性质进行了系统的研究并取得了新进展。

通过大量的结构探索,研究人员发现:KN3分别在22GPa和40GPa时发生了结构相变,其结构相变序为I4/mcm→C2/m→P6/mmm(图 1)。其中I4/mcm和C2/m结构中的N原子都以直线型的叠氮离子形式存在,而在P6/mmm相中的N原子则形成了N6环(图2),这是在多氮分子和叠氮化合物中非常新颖的结构。这表明,通过引入金属原子和加压等手段,可以使N6分子稳定存在,从而为实现高能密度材料提供了一种新的方案。
KN3材料结构演化规律:在低压下,N原子倾向于以叠氮离子形式存在;而在高压下,包含N链和N环的结构则更为稳定。对于高压P6/mmm相,N6中的N原子之间以 sp2杂化轨道交叠形成了σ键,其л*轨道被部分占据,表现出金属行为。

这项研究成果不仅为理解实验数据提供了指导,并且推进了对KN3化合物的认知。相关工作已发表在Scientific Reports 4, 4358 (2014)上。

固体所发现高能密度材料在高压下的新结构

您可能感兴趣的中国化工网栏目: 化学试剂化学元素化学元素周期表CAS查询
元素商城微信公众号
「一个有逼格的公众号」
相关标签: 新材料产业  
相关阅读:
●  Illumina与英国牛津纳米孔公司纳米孔专利之争落下帷幕
元素百科为您介绍Illumina与英国牛津纳米孔公司纳米孔专利之争落下帷幕。美国国际贸易委员会近日发布文件称,Illumina公司和英国牛津纳米孔公司的官司已经庭外和解。纳米孔公司同意不再出口或售卖包含氨基酸序列纳米孔的产品,并销毁目前库存的产品。但该文件也明确表示,这些限制不会影响牛津纳米孔对CsgG的使用。CsgG是相关诉讼开始后不就,牛津纳米孔发布的另一种新孔,基于全新的序列,其研发工作是否......
●  成都生物所等在水凝胶-弹性体复合功能材料研究中获进展
元素百科为您介绍成都生物所等在水凝胶-弹性体复合功能材料研究中获进展。软材料由于其在生物医用、电子皮肤、柔性机器人等现代科技领域有潜在的应用价值被广泛关注。水凝胶作为软材料的一种具有高含水量、化学生物分子透过性、生物相容性以及可生物降解性等优点;弹性体则具有优异的机械性能以及在各种环境下表现稳定的性质。由于水凝胶与弹性体具有优势互补的特点,所以设计一种同时具有水凝胶与弹性体优势的材料将极大地拓宽其......
●  美国哈佛大学研究人员研发可调节透明度的窗玻璃
元素百科为您介绍:美国哈佛大学研究人员日前开发出一种新工艺,只需轻调电压,就能迅速改变窗玻璃的透明度。此前也有研究人员开发可调透明度的窗玻璃,但都是基于电化学反应来实现调节功能,工艺成本较高。而哈佛研究小组的新技术是通过改变材料的几何结构来调节窗玻璃透明度的。 可调节透明度的窗玻璃哈佛大学工程与应用科学学院研究人员在最新一期美国《光学快报》杂志上报告说,他们开发的新型可调窗玻璃中间是一层玻璃或者塑......
热门标签
优惠促销

您确定要从购物车中移除吗???