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:
●  我国3D打印技术应用取得突破性进展
元素百科为您介绍:刚刚总装下线的C919大型客机的机头窗框是3D打印的,今年9月成功发射的“浦江一号”卫星的天线支架也是3D打印的……正在上海召开的第17届中国国际工业博览会,展示了我国3D打印技术应用取得长足进展。 3D打印技术产品展示 在中国工博会的科技展区,北京航空航天大学大型金属构件增材制造国家工程实验室展示了多件用3D......
●  《分析化学》:石墨烯有助于肿瘤早期诊断 极具治疗意义
元素百科为您介绍:近日,重庆西南医院综合实验研究中心专家首次发现石墨烯有助于肿瘤早期诊断,相关研究成果日前发表于国际权威期刊《分析化学》,这对于各类肿瘤的早期诊断、治疗具有重要意义。 肿瘤筛查方式临床上,大部分肿瘤被发现时往往已至晚期。常规的肿瘤检测方法B超、X线、CT等灵敏度有限,且具有放射性,不适合作为普通人群早期筛查肿瘤的方法。体液肿瘤标志物是目前临床最理想的无创筛查方式,但相关体......
●  材料腐蚀使中国每年损失GDP的3.34%逾2万亿元
元素百科为您介绍材料腐蚀使中国每年损失GDP的3.34%逾2万亿元。英国《自然》杂志旗下的新期刊《自然·材料腐蚀》24日在线发表一篇来自中国团队的报告指出,2014年,腐蚀及其影响给中国带来3000亿美元的损失,占国家GDP的3%。关于腐蚀带来的直接和间接损失的评估显示,运输和电子是遭受打击最重的两个产业。 最近几十年里,中国经济迅速腾飞,运输网络和建筑项目大幅度扩张,采矿及金属和水泥生......
热门标签
优惠促销

您确定要从购物车中移除吗???