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:
●  化工新材料的分类以及发展
元素百科资讯频道:本文主要探讨化工新材料的分类以及发展。 “化工新材料”是在传统材料基础上发展起来的,性能优于传统材料的一类材料。 结合化学工业的实际,“化工新材料”大体包括:高性能通用塑料新品种,高性能塑料合金,工程塑料,特种合成橡胶,高性能橡胶复合材料,特种合成纤维,精细无机化工材料,有机硅、有机氟材料,生物化工材料,高性能功能高分子......
●  2016年化工新材料行业分析预测
化学词典为您介绍化工新材料行业发展分析,化工新材料产业作为新材料产业的重要组成部分,是化学工业中较具活力和发展潜力的新领域,代表着未来化学工业的发展方向,为新材料产业未来发展提供了有效的参考。 什么是化工新材料化工新材料涉及有机氟、有机硅、节能、环保、电子化学品、油墨等多个新材料领域,是指目前发展的和正在发展之中具有传统化工材料不具备的优异性能或某种特殊功能的新型化工材料。与传统材料相比,化工新材......
●  新材料科学与应用的进步与发展
元素百科资讯频道:本文主要探讨新材料科学与应用的进步与发展。纵观人类利用材料的历史, 可以清楚地看到, 每一种重要的新的材料的发现和利用,都把人类支配自然的能力提高到一个新的水平。古代的石器、青铜器、铁器等的兴起和广泛利用对社会进步起到了关键性的推动作用, 曾被历史学家分别称为某个时代的重要标志。 所谓新材料,主要是指刚刚投产或正在发展且具有优异性能并有应用前景的一类材料。它是相对于在工业......
热门标签
优惠促销

您确定要从购物车中移除吗???