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:
●  英国帝国理工学院:新型生物玻璃材料可望促进软骨组织再生
元素百科为您介绍:英国帝国理工学院12日发布了一种新型生物玻璃材料,这种材料具有与人体软骨组织相似的特性,不但可望促进某些受损软骨组织再生,还有望替代部分软骨组织。 生物玻璃可塑性强、能降解帝国理工学院的研究人员与意大利的米兰比可卡大学同行合作,利用新的合成技术制造出这种生物玻璃。它的成分包括二氧化硅和聚己内酯等,具有与软骨组织相似的柔韧性和耐久性,还有可塑性强、能生物降解等特性。生物玻......
●  新型环保玻璃涂料使建筑物烈日下保持凉爽
元素百科资讯频道:骄阳似火,会损坏超强的结构,炙烤金属滑梯和露天看台温度高到不能使用。为了抵御炽热阳光的伤害,美国约翰·霍普金斯大学的研究人员开发出一种新型环保玻璃涂料,可以反射阳光,保持建筑物的凉爽并使其更为坚固耐用。并在美国化学协会(ACS)16日召开的第250届全国会议及博览会上介绍了这一成果。 新型涂料产生原因 该校应用物理实验室的杰森博士说:“......
●  材料:新催化剂可在低压下将二氧化碳转为甲醇
元素商城整理编辑:在世界范围内,每年生产涂料、聚合物、胶水和其他产品需要约65万吨甲醇。现有的甲醇厂内,天然气和水被转化为包括一氧化碳、二氧化碳和氢气的“合成气”,然后该合成气通过由铜、锌和铝构成的催化剂在高压过程下转化成甲醇。美国斯坦福大学、斯坦福直线加速器中心国家加速器实验室(SLAC)和丹麦技术大学组成的一个国际研究小组通过计算机筛选出可在低压下将二氧化碳转化为甲......
热门标签
优惠促销

您确定要从购物车中移除吗???