中国科学家构建出新型人工碳晶体******
中新社合肥1月12日电 (记者 吴兰)中国科学家在新型碳基晶体研究方面取得重要进展——构建出新型人工碳晶体,并实现了其克量级制备。1月12日,国际学术期刊《自然》(Nature)刊发了这一研究成果。
中国科学技术大学朱彦武教授研究团队通过对富勒烯碳60分子晶体进行电荷注入,在常压条件下构建了碳60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体。
朱彦武介绍:“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。电荷注入技术为构建这类碳基晶体材料提供了一种拼‘乐高’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。”
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,比如石墨、金刚石和无定型碳,已经广泛应用于各领域。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,引起了广泛关注与研究热潮。
“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。
朱彦武团队长期致力于发展新型碳材料的规模化制备技术,早在2011年,就找到了一种化学“活化”的方式“激活”石墨烯。此后,团队进一步探索了“活化”方法的普适性。
在此次研究中,朱彦武团队创造性地使用氮化锂对富勒烯碳60分子晶体进行电荷注入,并在温和温度下进行热处理,最终得到大量的碳60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体。
朱彦武表示:“接下来,我们将系统地研究长程有序多孔碳基晶体的性质,期望通过精细调节实验参数进一步调控晶体的原子级结构特征,探索更多的性质和应用。”(完)
秦岭深处“清隧人”******
(新春走基层)秦岭深处“清隧人”
中新网西安1月17日电(张远 张霖)秦岭近日迎来大雪,银装素裹,货运列车一趟趟穿越秦岭呼啸而过。在秦岭特长隧道里,“清隧人”安洪生一刻不停地忙着清淤以保通保畅。
安洪生是安康工务段营镇桥隧工区工长,工区所养护的西康铁路秦岭特长隧道全长18.46公里,是连接关中与陕南的交通要道。随着全路货运增运增收,西康铁路加开了多趟列车,天窗多在中午时段,每次作业时间只有120分钟,他们必须与时间“赛跑”,抓紧为隧道“瘦身”。
据介绍,隧道内地质条件复杂,更像一个巨大的抽风筒,空气伴着灰尘、杂物与隧道内潮湿的空气粘合在一起,形成橡皮泥一样的淤积,容易污损道床、堵塞水沟,影响侧沟排水和线路状态稳定。每隔一段时间,安洪生就会带着工友们对隧道内淤积进行清理,让隧道设备“神清气爽”。
“大伙儿注意,注意清淤堆放的安全高度和距离。”隧道内轨道车轰鸣声不断,安全帽头灯不断在隧道边墙上交汇,安洪生和工友们挥舞着铁锨干得热火朝天。
图为工友们在隧道内清淤。 陈星衡 摄隧道清淤是个脏活累活,安洪生总会照顾年龄大的师傅们,让他们从事淤积装袋等劳动强度小一些的活,自己则和年轻工友们干最重的“转运”活。他们提着沉重的编制袋、挥舞着胳膊,三步并两步的把编织袋一袋一袋地往轨道车上“甩”。有时候清淤时候受条件限制,需要把手伸进冰冷的淤积里,一把一把将淤积从侧沟中掏出来。
“带了两层口罩,都挡不住这黑灰。”作业时灰尘飞扬,大家都戴着口罩、手套、帽子等,口罩夹层都是黑色的印记,每次清理淤积他们都要挥动铁锹千百次,来来回回要走几万步。来一趟秦岭隧道不容易,为节约作业时间,安洪生和他的工友们带着干粮上“战场”,一干就是一天。
走出洞口,早已过了中午饭点、大伙摘下口罩,就着隧道里的冰水简单洗了把手脸,便席地而坐吃起了干粮。6个小时的奔波,每个人的脸上都形成了一道道黑色印记。“虽然又脏又累,但是每当走出隧道,看到一趟趟列车安全通过,再多辛苦都值了。”安洪生说。(完)
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