新利平台 > 即時新聞 > 國內

中國科學家構建出新型人工碳晶體

發布時間:2023-01-12 15:46:00來源: 中國新聞網

  中新社合肥1月12日電 (記者 吳蘭(lan) )中國科學家在新型碳基晶體(ti) 研究方麵取得重要進展——構建出新型人工碳晶體(ti) ,並實現了其克量級製備。1月12日,國際學術期刊《自然》(Nature)刊發了這一研究成果。

  中國科學技術大學朱彥武教授研究團隊通過對富勒烯碳60分子晶體(ti) 進行電荷注入,在常壓條件下構建了碳60聚合物晶體(ti) 以及長程有序多孔碳晶體(ti) 。

  朱彥武介紹:“這裏的長程有序多孔碳晶體(ti) ,微觀上具有多孔特征但完整保留了晶體(ti) 的宏觀周期性,是一類新的人工碳晶體(ti) ,未來可能在能量存儲(chu) 、離子篩分、負載催化等領域具有潛在應用。電荷注入技術為(wei) 構建這類碳基晶體(ti) 材料提供了一種拚‘樂(le) 高’式的製備技術,有望成為(wei) 在原子級精度上調控晶體(ti) 結構的新手段。”

  碳是自然界最常見的元素之一,碳原子之間通過不同排列方式,能夠形成多種結構,比如石墨、金剛石和無定型碳,已經廣泛應用於(yu) 各領域。近年來,富勒烯、納米碳管、石墨烯和石墨炔等新型碳材料的發現和發展,引起了廣泛關(guan) 注與(yu) 研究熱潮。

  “如果我們(men) 可以在一個(ge) 晶體(ti) 結構中引入納米單元,例如用富勒烯、石墨烯等作為(wei) 基本結構單元代替普通晶體(ti) 中的原子,像搭積木一樣‘搭建’出新型碳材料,可能會(hui) 發掘更多新奇性質,發揮更大應用潛力。”朱彥武說。

  此前,對於(yu) 製備這類新型碳材料,研究人員要麽(me) 是利用高溫高壓等極限條件,要麽(me) 是采用紫外光、電子束輻照等微觀處理技術,但其產(chan) 率較低、產(chan) 物不純,阻礙了人們(men) 對該類材料的性質與(yu) 應用進行更深入探索。

  朱彥武團隊長期致力於(yu) 發展新型碳材料的規模化製備技術,早在2011年,就找到了一種化學“活化”的方式“激活”石墨烯。此後,團隊進一步探索了“活化”方法的普適性。

  在此次研究中,朱彥武團隊創造性地使用氮化鋰對富勒烯碳60分子晶體(ti) 進行電荷注入,並在溫和溫度下進行熱處理,最終得到大量的碳60聚合物晶體(ti) 以及長程有序多孔碳晶體(ti) 。

  朱彥武表示:“接下來,我們(men) 將係統地研究長程有序多孔碳基晶體(ti) 的性質,期望通過精細調節實驗參數進一步調控晶體(ti) 的原子級結構特征,探索更多的性質和應用。”(完)

(責編:陳濛濛)

版權聲明:凡注明“來源:新利平台”或“新利平台文”的所有作品,版權歸高原(北京)文化傳(chuan) 播有限公司。任何媒體(ti) 轉載、摘編、引用,須注明來源新利平台和署著作者名,否則將追究相關(guan) 法律責任。