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)
鹤岗铁路正式通车!“绿巨人”首次驶入黑龙江******url:https://m.gmw.cn/2022-12/26/content_1303235135.htm,id:1303235135
12月26日8时34分,随着首趟“复兴号”动力集中型动车组从鹤岗站平稳驶出,标志着鹤岗铁路正式通车。黑龙江省东部铁路网进一步完善,人民群众出行更加方便快捷。
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佳鹤间最快44分钟可达
鹤岗至哈尔滨最快3小时33分钟
据了解,鹤岗铁路位于黑龙江省东北部地区,线路南起佳木斯市,北至鹤岗市,全长71.5公里,其中莲江口至大陆段设计时速160公里,鹤立至大陆段设计预留时速200公里条件。全线设佳木斯、莲江口、鹤立、鹤岗4座客运车站,其中佳木斯、鹤立、鹤岗站具备接发动车组条件。开通后,鹤岗至佳木斯最快44分钟可达,鹤岗至哈尔滨最快3小时33分钟可达。
据介绍,鹤岗铁路开通初期将安排开行鹤岗至哈尔滨、鹤岗至佳木斯等方向动车组列车5对,后期将根据客流变化和车体安排,按照日常线、周末线安排列车开行,单日开行动车组可达8.5对。
哈尔滨局集团公司进一步优化鹤岗铁路中转换乘列车运行时刻和车站股道安排,鹤岗铁路经佳木斯、哈尔滨等站可与北京、大连、西宁、石家庄、牡丹江等方向运行的部分列车实现同站台换乘,中转换乘列车接续时间最短间隔10分钟左右,方便旅客出行。运营初期,铁路部门进一步扩大票价优惠范围和幅度,鹤岗铁路日常线全部列车将执行折扣优惠政策,折扣幅度分区段为5.5—9折,让旅客共享铁路发展红利。
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“绿巨人”动车组列车首次驶入我省
据介绍,此次鹤岗铁路配属的“复兴号”动力集中型动车组,被俗称为“绿巨人”,系首次驶入我省,最高运行时速160公里,其平面布置、内部装饰、人机界面等方面参照“复兴号”动车组进行优化设计,车身为国槐绿涂装,采用流线型外形,将更好地满足旅客便捷性、舒适性需求,这也是“绿巨人”目前到达的我国最北端高寒地区。
鹤岗铁路开通运营后,将进一步完善东北地区路网结构,极大便利沿线人民群众出行,对于促进沿线资源型城市转型发展,推动新时代东北全面振兴具有十分重要的意义。
转自:“黑龙江日报”微信公众号
图片均由铁路部门提供
记者:栾德谦