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:
●  元素商城携手南京工业大学举办“学术传承”活动圆满成功
2015年是我国化工学科奠基人时钧院士逝世十周年,为传承时钧院士精神,进一步推动化工学科的发展,元素商城联合南京工业大学组织开展了“学术传承”活动,邀请南京工业大学化学化工学院教授,博士生导师,材料化学工程国家重点实验室常务副主任,“973”首席科学家,德国“洪堡”学者,时钧先生高足金万勤老师作精彩报告。 11月......
●  材料制造技术发展的重点
元素百科资讯频道:本文主要探讨材料制造技术发展的重点。 (1)均质材料向复合材料发展 以前人们只使用金属材料、高分子材料等均质材料,现在开始越来越多地使用诸如把金属材料和高分子材料结合在一起的复合材料。 (2)结构材料向功能材料、多功能材料并重的方向发展 随着制造技术的发展,要求材料技术为它们提供更多更好的功能材料,以前讲材料实际上都是指结构材料。例如采用纳米材料技术对机械关键零部件进......
●  材料化学:最轻质材料在美国问世
元素百科为您介绍:最轻质材料在美国问世。据国外媒体报道,美国加州HRL实验室的科学家们研发出一种名为“microlattice”的材料,这种材料的制造技术由波音公司和通用汽车公司共同拥有。这种新材料是由微型空心管网络构成的,它大约比泡沫聚苯乙烯还要轻百倍。 最轻质材料的性能 为了节省燃料,波音公司和通用公司不断尝试在不牺牲结构完整性的前提下尽可能的减轻材料重量。......

您确定要从购物车中移除吗???