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:
●  形状变化的有机晶体利用记忆来改善塑料电子学
元素百科为您介绍形状变化的有机晶体利用记忆来改善塑料电子学。研究人员已经发现了一种机制,可以触发塑料电子器件中有机晶体中的形状记忆现象。变形的结构材料是用金属合金制成的,但新一代的经济型可印刷塑料电子产品也将从这种现象中获益。形状记忆材料科学与塑料电子技术融合后,将为低功耗电子、医疗电子器件和多功能形状记忆材料的发展打开大门。 研究结果发表在《自然通讯》杂志上确,并认了两种有机半导体材料......
●  什么是生物降解塑料?
元素百科为您介绍生物降解塑料。进入21世纪以来,保护地球环境、构筑资源循环型社会,走可持续发展道路,已成为世界关注热点和紧迫任务。生物降解塑料因其独特的优势而被人们日益重视,且具有良好的应用前景和未来市场。 什么是生物降解塑料? 生物降解塑料通过产品整个生命周期分析,已确认为环境低负荷材料。另外,相当一部分生物降解塑料的主要原料是来自可年年再生的农业资源,作为有限的、日渐减少、日趋枯竭......
●  核壳MOFs@POPs为新型多功能串联反应催化剂提供新思路
化学工程一个恒定的趋势是强化过程,意味着用最少的资源实现尽可能高的空间和时间效率。除了反应器的工程化和小型化,从化学角度来看过程强化中的一个策略是将两个或多个独立的反应结合成一个串联反应。开发串联反应催化剂,关键是使用一个双功能或多功能活性位点于一体的催化剂,从而促进所有参与串联过程中的每个反应。 什么MOFsMetal Organic Framework (MOFs),中文名金属有机骨......
热门标签
优惠促销
热销推荐
一次性乳胶手套(标准型)
¥330.00
热销 2016 

您确定要从购物车中移除吗???