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:
●  《应用催化学B:环境》超级催化剂同时回收两大温室气体
元素百科为您介绍超级催化剂同时回收两大温室气体。据物理学家组织网近日报道,英国萨里大学科学家在最新一期《应用催化学B:环境》杂志发表论文称,他们研发出一种高性价比的超级催化剂,可同时回收导致全球气候变暖的两大温室气体——甲烷和二氧化碳,有望取代现有碳捕获技术,为抑制全球碳排放带来实际效果。 最近在德国波恩召开的联合国气候变化会议上,“全球碳计划”发布研究报告称,化石燃料与工业生产导致的二......
●  汽车用塑料的优点和发展趋势
汽车用塑料的优点有哪些?汽车用塑料的发展趋势怎么样?根据元素百科资讯频道的介绍,当前,世界汽车材料技术发展的主要方向是轻量化、环保化,减轻汽车自身的重量是降低汽车排放,提高发动机效率的最有效措施之一。降低整车成本及其重量,增加汽车的有效载荷,增加塑料类材料在汽车中的使用量便成为关键。 汽车用塑料的优点 随着汽车向轻量化方向的发展,塑料在汽车上的用量日益增加,特别汽车内饰件对材料提出了更......
●  熔融反应制取盐酸胍的生产工艺的改进
元素百科资讯频道   摘要:本文提供了一种生产工艺简单、反应过程易于控制、产品纯度高的盐酸胍生产工艺,解决了现有技术中存在的问题,获得了可观的经济效益,同时也解决了环保问题。 关键词: 盐酸胍; 工艺改进; 熔融反应;  盐酸胍,化学名氨基甲脒盐酸盐,其结构式为:HN=C(NH2)2.HCl,分子式为:CH6ClN3。白色或微......
热门标签
优惠促销

您确定要从购物车中移除吗???