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:
●  《国家科学院院刊》新技术可快速发现纳米先进材料
元素百科为您介绍新技术可快速发现纳米先进材料。一种用于发现由超小物质颗粒制成的先进材料的新高速技术,或将带来轻量级铠甲、合成燃料和新的高效太阳能电池。 在材料世界,大小至关重要,尤其是在纳米这个最小的长度尺度上制备材料。和成分完全相同但更大块的物质相比,纳米材料以拥有不同的光学、电学和催化属性而著称。不过,这使得探寻不同纳米尺寸的多种元素无尽的可能组合成为难以实现的事情。 现在......
●  三菱化学聚碳酸酯准备落户房山新材料基地
在今年7月北京市政府与中国石化集团公司,正式签署了《战略框架协议书》,并按照规划即将采取“三步走”战略: 第一步到2010年,重点做好核心发展区的拆迁及基础设施建设,高起点、高水平编制完成各项规划,做好土地储备开发工作,推进道路和轨道交通、电力、热力和电信等市政基础设施建设,多渠道、全方位开展宣传招商,基地工业总产值达到800亿元; 第二步到2015年左右,完成......
●  二价铁如何制备,实验室检验二价铁的方法是什么
化学词典告诉你二价铁制备方法以及检验二价铁的方法。二价铁(绿矾)一般呈浅绿色,有较强的还原性,能与许多氧化剂反应。如氯气,氧气等。因此亚铁离子溶液最好现配现用,储存时向其中加入一些铁粉(三价铁离子有强氧化性,可以与铁单质反应生成亚铁离子) 二价铁的制备方法硫酸法硫酸与母液混合,用蒸汽加热至80℃时,将废铁屑溶解于反应液中,反应生成的微酸性硫酸亚铁溶液经澄清去除杂质后,再经冷却结晶、离心脱......
热门标签
优惠促销

您确定要从购物车中移除吗???