化工儀器網(wǎng)手機版
移動端訪問更便捷
今日焦點 Today's Focus
查看更多+-
干貨滿滿！“紅外熱像技術(shù)在石化行業(yè)氣體檢測中的創(chuàng)新與應(yīng)用”線上會議報名開啟
2025年5月28日14:00，化工儀器網(wǎng)聯(lián)合燧石技術(shù)([詳細]
最新產(chǎn)品 Latest productS
查看更多+
中科院合肥物質(zhì)院研究實現(xiàn)常壓下合成高能量密度材料聚合氮
2024年10月11日 09:32:31
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：楊 點擊量：6857
中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院固體所研究員王賢龍團隊以第一性原理計算為理論依據(jù)，采用疊氮化鉀為前驅(qū)體，基于自主研建的等離子體增強化學氣相沉積裝置，成功在常壓下合成了具有類金剛石結(jié)構(gòu)的高含能立方偏轉(zhuǎn)聚合氮，為立方偏轉(zhuǎn)聚合氮的宏量制備提供了一種簡單高效的方法。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】近年來，高能量密度材料(HEDM)因其能夠在短時間內(nèi)釋放巨大能量而備受關(guān)注，廣泛應(yīng)用于礦業(yè)、建筑以及新能源等領(lǐng)域。在這些材料中，立方偏轉(zhuǎn)聚合氮(cg-N)以其高能量密度和環(huán)保特性脫穎而出，成為新型HEDM的典型代表之一。然而，傳統(tǒng)的合成方法往往需要極端的高壓條件或使用劇毒、高感度的前驅(qū)體，如疊氮化鈉，這極大地限制了cg-N的實際應(yīng)用。近日，中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院固體物理研究所的研究團隊取得了一項重大突破，成功在常壓下合成了穩(wěn)定的立方偏轉(zhuǎn)聚合氮。
中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院固體所研究員王賢龍團隊以第一性原理計算為理論依據(jù)，采用疊氮化鉀為前驅(qū)體，基于自主研建的等離子體增強化學氣相沉積裝置，成功在常壓下合成了具有類金剛石結(jié)構(gòu)的高含能立方偏轉(zhuǎn)聚合氮，為立方偏轉(zhuǎn)聚合氮的宏量制備提供了一種簡單高效的方法。
2020年起，王賢龍研究團隊就針對上述兩個關(guān)鍵科學問題開展攻關(guān)研究。團隊采用第一性原理方法，系統(tǒng)模擬了立方偏轉(zhuǎn)聚合氮表面在不同飽和狀態(tài)下和不同壓力及溫度下的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)降低壓力時，立方偏轉(zhuǎn)聚合氮的分解機制是表面失穩(wěn)。于是，他們提出飽和表面懸掛鍵并轉(zhuǎn)移電荷的方法，能將立方偏轉(zhuǎn)聚合氮在常壓下穩(wěn)定到477℃。
在此基礎(chǔ)上，研究團隊選擇了更安全、更便宜的疊氮化鉀作為前驅(qū)體，替代了之前常用的劇毒和高感度的疊氮化鈉。通過自主研建的等離子體增強化學氣相沉積(CVD)裝置，團隊在不借助納米限域效應(yīng)的情況下，成功在常壓下合成了cg-N。這一成果不僅解決了高壓合成cg-N難以在常壓下保持穩(wěn)定的難題，而且為cg-N的宏量制備提供了一種簡單高效的方法。
研究結(jié)果顯示，合成的cg-N具有類金剛石結(jié)構(gòu)，并且表現(xiàn)出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性。在760K(約487℃)之前，cg-N保持穩(wěn)定，隨后迅速發(fā)生熱分解，表現(xiàn)出典型的高能量密度材料熱分解行為。這一發(fā)現(xiàn)與之前的理論預(yù)測相符，進一步驗證了團隊提出的合成方法的可行性。
值得一提的是，團隊還通過同步熱分析和激光等離子驅(qū)動微爆法測試，對cg-N的熱分解溫度和爆速進行了評估。結(jié)果表明，cg-N的熱分解溫度與理論預(yù)測值相符合，且爆速有顯著提升。這些結(jié)果不僅證明了cg-N作為高能量密度材料的潛力，也為后續(xù)的工程應(yīng)用提供了有力的數(shù)據(jù)支持。
該研究成果不僅推動了cg-N作為高能量密度材料的實際應(yīng)用，也為其他高能量密度材料的合成提供了新的思路和方法。通過優(yōu)化合成條件和前驅(qū)體選擇，研究團隊有望在未來實現(xiàn)更多高能量密度材料的宏量制備和工程應(yīng)用。
相關(guān)成果Free-standing cubic gauche nitrogen stable at 760 K under ambient pressure于近日發(fā)表于國際期刊《科學進展》。
參考來源：中國科學報
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
預(yù)算400萬元，泰州市海陵區(qū)疾控中心發(fā)布采購公告
招標項目的潛在投標人應(yīng)在江蘇政府采購“蘇采云”系統(tǒng)獲取招標文件，并于2025-06-20 09:30 (北京時間)前遞交投標文件。2025-05-31 10:19:49 -
儀器聚焦丨熱點重點大盤點 儀器行業(yè)本周要點速遞(2025年第16期)
本周儀器市場動態(tài)聚焦政策利好與行業(yè)活動：光學顯微鏡法公示征求社會各界意見；國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布《關(guān)于開展第二批國產(chǎn)儀器儀表計量...2025-05-31 08:50:21 -
項目名稱：重慶川維5萬噸特種PVA樹脂項目氣相色譜儀，項目編號：0712-254032503014，招標范圍：氣相色譜儀2臺，招標...2025-05-30 11:47:03
-
5月29日，國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布《關(guān)于開展第二批國產(chǎn)儀器儀表計量測試評價工作的通知》，涉及儀器設(shè)備包括氣相/液相色譜儀、無機質(zhì)...2025-05-30 09:34:00
-
預(yù)算170萬元 夏河縣市場監(jiān)督管理局采購檢測設(shè)備
近日，夏河縣市場監(jiān)督管理局委托甘肅西建協(xié)同項目管理有限公司組織公開招標，為新建食品藥品檢驗檢測中心實驗室采購檢測設(shè)備，預(yù)算170萬...2025-05-30 09:14:57 -
預(yù)算624萬元 徐州市環(huán)境監(jiān)測中心采購環(huán)境監(jiān)測儀器
瑞孚迪（Revvity）公布2025年第一季度財務(wù)業(yè)績，營收6.65億美元，，同比增長2.28%。其生命科學與診斷部門營收有不同程...2025-05-30 08:49:17
版權(quán)與免責聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權(quán)等法律責任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
