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)
寒潮来袭 重庆中心城区迎来2023年初雪******
中新社重庆1月15日电 (梁钦卿 张旭)随着冷空气南下,重庆中心城区多地飘起雪花,不少居民楼间、小区绿化带上、公路上空,雪花纷纷扬扬。
记者在重庆市气象台了解到,重庆14日晚间大部地区雨转雨夹雪或小雪,部分高海拔地区中到大雪,城口县测站积雪深度达4厘米。15日上午大部地区气温降至-1℃至2℃,城口县黄安坝最低气温-15.5℃。
“能在重庆主城看见下雪心情超激动。”来自台南、在重庆渝北区工作近8年的餐饮店老板李意羚一早就拍了视频发给在台南的妈妈,线上分享重庆雪景。第二次见到重庆主城下雪的她回忆,上回遇见重庆主城下雪还是2016年。台湾由于气候原因,当地人想看雪景只能去高山上,对下雪有着天然的喜爱。
“目前,村里的柑橘树还未受到降雪天气影响。”忠县涂井乡友谊村连片种植柑橘5800多亩,村支部书记周康伟告诉记者,现在村里降雪量还比较小,接下来若持续低温降雪天气,柑橘果可能遭受冻害,会根据未来的天气情况采取防冻措施。
面对此次寒潮来袭,重庆市气象局已于14日发布道路结冰黄色预警信号,包括江津、南川、涪陵、忠县等20余个区县。记者从北碚区交通执法部门获悉,该部门目前已加大特殊天气下重点路段、重点时段公路巡查和隐患排查力度,确保春运期间道路交通安全形势平稳。
根据预报,15日白天到夜间,重庆各地雨夹雪或小雪,局地大雪到暴雪,气温-4℃至5℃;中心城区雨夹雪或小雪,气温0℃至3℃。16日白天到夜间,重庆中部及东南部雨夹雪或小雪,其余地区阴天有零星雨夹雪,气温-4℃至7℃;中心城区阴天,气温1℃至4℃。
目前,重庆寒潮蓝色预警信号生效中,气温已进入降温通道,提醒民众根据气温变化及时增添衣物,做好防寒保暖工作。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)