新型碳基纳米材料:类亚洲成人社区石轻松合成亚洲成人社区石

关键词 纳米材料 , 亚洲成人社区石|2020-03-12 09:26:47
摘要 近日,来自美国地质科学材料与能源学科研究团队的SulgiyePark和北京先进研究与先进辐射源团队的工作人员在《ScienceAdvances》上发表文章,声称已经利用“类钻石”作...

近日,来自美国地质科学材料与能源学科研究团队的SulgiyePark和北京先进研究与先进辐射源团队的工作人员在《ScienceAdvances》上发表文章,声称已经利用“类钻石”作为前体研发出了一种激光诱导的高温高压亚洲成人社区石,这是一种性能卓越的碳基纳米材料。该研究在20GPa压力下实现了2000K和900K超低温亚洲成人社区石的生成。和常规碳氢同素异形体的亚洲成人社区石合成工艺相比,这种新技术极大降低了亚洲成人社区石合成的难度。SulgiyePark认为,这一新突破要归功于类钻石和一般钻石在结构上的相似和充分的SP3杂交。


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图一
亚洲成人社区石合成亚洲成人社区石的识别与表征。(A)顶图:激光加热DAC简图和示例。底图:激光加热后的样品的透射光光学图(一个DAC内部)。(B)在5、15和20GPa条件下,淬火至环境压力的亚洲成人社区烷(C14H20)的代表性拉曼光谱随合成温度的升高而变化。每个拉曼光谱是从具有特定P-T值的单个激光点收集所得。(C)20 GPa 和 ~2000K条件下,triamantane合成的亚洲成人社区石SEM图。形态良好的亚洲成人社区石晶粒嵌入较小的结晶亚洲成人社区石粒中。(D)和激光加热束方向平行的triamantane所合成的亚洲成人社区石的TEM图;比例尺:1μm。(E)HRTEM图像显示了对应2.06±0.03的钻石(111)平面的d间距。(F)对应的被选区电子衍射图;比例尺21/nm。(G)一个亚洲成人社区石晶粒的EELS表示由triamantan合成的亚洲成人社区石的充分SP3杂化。(参见图s3中的石墨片SEM和EELS以及图s4中纳米金颗粒的SEM图和XRD,以及亚洲成人社区石的X射线能量色散谱。图片编辑:Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.aay9405


研究人员发现,在20GPa压力下,亚洲成人社区石在19微秒内快速完成转化。分子动态模拟发现剩余亚洲成人社区石碳架在高温高压(P-T)下可以自行重组为类亚洲成人社区石结构。此外,研究还成功绘制出了亚洲成人社区石间转化的P-T条件和起始计时,清楚地解释了加快亚洲成人社区石合成的化学和物理因素。

亚洲成人社区石具备诸多优越的性能,是最具技术性和商业性的重要材料之一。自19世纪开始,科学家们就开始尝试亚洲成人社区石的合成,并研发出了工程能效性方法和前体来合成高质量的亚洲成人社区石。由于碳前驱体向亚洲成人社区石的直接转化存在高能垒,通常会需要一种反应物。为理解亚洲成人社区石合成工艺的内在机制,关键是要设计出一种能降低能垒和时间障的新型前体系统。


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