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:
●  《自然》新工艺有望大幅降低高分子材料制造能耗
元素百科为您介绍新工艺有望大幅降低高分子材料制造能耗。英国《自然》杂志9日发表的一项研究显示,美研究人员提出一种高分子聚合物固化的新方法,有望大幅降低强韧、轻质材料生产的能耗和成本,让飞机和汽车制造商受益。 论文第一作者、美国伊利诺伊大学厄巴纳-尚佩恩分校教授斯科特·怀特介绍说,以飞机制造为例,大型客机部件的固化过程需要24小时,在温度约180摄氏度的条件下完成一系列反应,耗能可超过9.......
●  甲醛多久可散发完,如何减少室内甲醛
化学词典告诉你甲醛多久可散发完以及如何减少室内甲醛。甲醛作为基础的化工原材料,比较便宜,作用范围广。甲醛,化学式HCHO或CH₂O,无色气体,有特殊的刺激气味,对人眼、鼻等有刺激作用,在装修中是比较普遍出现的一个字眼,容易诱发各种疾病。那么很多人都会关系的一个话题就是甲醛多久可散发完? 甲醛多久可散发完影响甲醛释放因素诸多,从理论上讲,家具或各类家装材料在打开包装3-5个月内,甲醛释放量......
●  材料:中国荷兰空间光学仪器联合实验室揭牌
元素商城整理编辑:中国航天科技集团公司508所与荷兰应用科学研究组织(以下简称TNO)在北京签署了联合试验室协议书,中荷空间光学仪器联合实验室正式揭牌。此次联合实验室合作属于强强联手,将有助于提高我国光学遥感器的综合性能,提升我国光学遥感卫星在国际上的综合竞争力,满足国内海洋、资源、气象等多种遥感器研制中高精度辐射定标和光谱定标技术的急需。 TNO是欧洲宇航和天文光学技术的引领者,尤其在光......

您确定要从购物车中移除吗???