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:
●  材料科学:新型能源材料的研究进展
元素百科资讯频道:本文主要探讨新型能源材料的研究进展。据研究,国外在储氢、燃料电池方面开展了大量研究工作,日、美等发达国家走在世界前列。 在固态储氢材料方面,代表单位包括日本原子能研究所、日本东北大学、美国加利福尼亚大学、宾夕法尼亚大学等,其中过渡族金属化合物已在日本得到应用。 在燃料电池方面,电力用燃料电池发展重点为固体氧化物燃料电池,美国、日本走在前列,代表单位包括西门子&mdas......
●  中国从天然油脂中开发出节能保温材料
元素商城整理编辑:中国林业科学研究院林产化学工业研究所近日透露,由该所利用废弃油脂、木本油脂和松脂等非食用天然油脂,成功开发出的生物质节能保温材料聚氨酯泡沫塑料,不仅质量指标达到石化产品水平、减少对石油化工原料的依赖,还解决了我国目前生物质聚氨酯节能保温材料生产过程中产品与技术单一、生产运行稳定性、产品质量和阻燃性较差等问题,并获得江苏省科技进步二等奖。 据悉,天然油脂是丰富的可再生资源,......
●  环氧树脂生产情况
环氧树脂目前的生产情况如下: 世界环氧树脂生产的地区分布: 目前中、日、欧三个地区基本垄断了环氧树脂的生产,但韩国、美国等其他一些地区也维持着较小的生产量。目前中国大陆环氧树脂的产能约占全球的百分之六十。 世界环氧树脂生产的垄断格局: 世界范围内环氧树脂的生产制造,主要被Shell、Dow、Ciba三大巨头公司所垄断,另外日本的东都化成、大日本油墨、日本环氧树脂制造公司,韩国的......
热门标签
优惠促销

您确定要从购物车中移除吗???