我科学家构建出新型人工碳晶体******
日前,中国科学技术大学朱彦武教授研究团队通过对富勒烯C60分子晶体进行电荷注入,在常压条件下构建了C60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体,并实现了其克量级制备。1月12日凌晨,该研究成果发表于国际学术期刊《自然》。
碳是自然界最常见的元素之一,碳原子之间通过不同排列方式,能够形成多种结构,比如我们熟悉的石墨、金刚石和无定型碳,已经广泛应用于各个领域。
近年来,富勒烯、纳米碳管、石墨烯和石墨炔等新型碳材料的发现和发展,得到了广泛关注,并引发研究热潮。“如果我们可以在一个晶体结构中引入纳米单元,例如用富勒烯、石墨烯等作为基本结构单元代替普通晶体中的原子,像搭积木一样‘搭建’出新型碳材料,可能会发掘更多新奇性质,发挥更大应用潜力。”朱彦武说。
此前,对于制备这类新型碳材料,研究人员要么是利用高温高压等极限条件,要么是采用紫外光、电子束辐照等微观处理技术,但其产率较低、产物不纯,阻碍了人们对该类材料的性质与应用进行更深入探索。
在此次研究中,朱彦武团队创造性地使用氮化锂对富勒烯C60分子晶体进行电荷注入,并在温和温度下进行热处理,最终得到大量的C60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体。
值得注意的是,团队通过基于机器学习和神经网络势函数的结构搜索结果进一步表明,长程有序多孔碳基晶体代表了一大类从富勒烯分子晶体到石墨类碳晶体转变过程中的亚稳态晶体结构。
“这里的长程有序多孔碳晶体,微观上具有多孔特征但完整保留了晶体的宏观周期性,是一类新的人工碳晶体,未来可能在能量存储、离子筛分、负载催化等领域具有潜在应用。电荷注入技术也为构建这类碳基晶体材料提供了一种搭积木式的制备技术,有望成为在原子级精度上调控晶体结构的新手段。”朱彦武介绍。
《自然》审稿人称:“论文中给出的结果令人信服,对晶体学和材料科学领域具有重要意义。”(记者丁一鸣、通讯员王敏)
广西发布强寒潮防御警报,这几天出现最低气温******url:https://m.gmw.cn/2023-01/11/content_1303251909.htm,id:1303251909
1月11日12时,广西壮族自治区防汛抗旱指挥部办公室发布强寒潮防御警报。据气象预报,未来十天我区气温先升后降,1月14日前气温回升、有雾或回南潮湿天气;14—17日受强冷空气影响,全区有强降温、大风、高寒山区及桂北有冰冻天气,各地气温下降12~14℃、局地16℃以上,最低气温出现在16—17日。
11—13日,桂东和沿海的部分地区有中雨、局地大雨到暴雨,我区其他地区阴天大部有小雨;全区大部有雾或回南潮湿天气。最低气温:桂北10~14℃,桂南15~18℃。
14—17 日,广西自北向南出现寒潮天气,全区阴天大部有小雨,其中桂东北局地有中雨,高寒山区及桂北局地有冻雨、小雪、雨夹雪或冰冻;桂东和沿海地区有偏北风6~7级、阵风8~9级;最低气温:高寒山区零下6~零下1℃,桂东北0~4℃,其他地区4~7℃。
18—20 日,全区阴天到多云,高寒山区及桂东北局地有冰冻或霜冻。最低气温:高寒山区零下5~0℃,桂北 1~6℃,桂南6~10℃。
北部湾海面:11—12日,中雨,东北风转偏南风4~5级;13—14日,多云到阴天,偏南风4~5级;15—17日,多云到阴天有小雨,偏南风转偏北风逐渐加大到7~8级、阵风9~10级。18日,阴天,偏北风5~6级、阵风7级;19—20日,多云,偏北风6~7级、阵风8级。
南宁晚报·南宁宝客户端 记者 韦薇
(文图:赵筱尘 巫邓炎)