实施分子“手术”,碳材料家族“添新丁”

11月30日,《自然》在线发表同济大学材料科学与工程学院教授许维团队的最新成果,研究人员通过对两种分子实施“麻醉”和“手术”,首次合成分别由10个或14个碳原子组成的环形纯碳分子材料。 该研究首次精准合成两种全新的碳分子材料(碳同素异形体),芳香性环型碳C10和C14,并精细表征了它们的化学结构,这两种合成的新颖碳结构有望应用于未来的分子电子学器件中。 碳是一种常见的非金属元素,碳材料在自然界中有多种形式,其具体外在表现形式取决于每个碳原子周围与之成键的原子数目。当每个碳原子和周围四个原子成键时,就形成了自然界中天然存在的坚硬透明的物质——钻石;当它和周围三个原子成键时,则形成了质软黑色的石墨。 当每个碳原子只和周围两个原子成键时,会形成环形纯碳分子(环型碳,Cn)。由于这种类型的碳结构具有很高的反应活性,极不稳定,在自然界中并非天然存在,而人工合成又极具挑战性。 此外,在环型碳中,每个碳原子和周围两个原子的成键方式......阅读全文

表面化学方法实现碳碳双键和三键碳纳米结构直接制备

相比于传统溶液化学,表面化学在原子级精准制备碳纳米结构方面展现出许多优势,其中最为广泛应用的是通过脱卤偶联反应实现新颖碳纳米结构的可控制备。然而截至到目前,表面化学反应用到的卤化物前驱体分子大多还局限在同一个碳原子上只修饰一个卤素原子的范畴。近期,许维教授课题组创新性地提出并设计了一系列前驱体分子,

碳家族单晶新材料,特殊结构创造新价值

  碳是我们这个星球上最重要的元素之一,碳原子具有极轻的原子质量和极强的共价键。碳是元素周期表中最多样化的元素之一,它可以与自身或者几乎所有的元素以多种杂化方式成键,获得结构丰富的碳网络,很多碳分子具有独特的π电子共轭体系,并展现出优异的力、热、光、电等属性。   碳材料一直被认为是一种未来材料,甚

分级多孔碳结构作为超级电容器电极材料

  由于碳材料优良的导电性,可裁剪性,价格低廉,它已被广泛研究作为超级电容器的电极材料。几十年来,碳基超级电容器电极的电容一般保持在100和200 F g-1之间。近来,一种被称为分级多孔碳的新型碳材料,其电容超过了300 F g-1,该类材料实现了传统碳材料在超级电容器应用中的新突破。分级多孔碳含

新研究为碳/碳复合材料微观结构设计提供支撑

  近日,安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室在国际权威期刊《腐蚀科学》(Corrosion Science)上发表了稀土纳米线改性碳/碳复合材料的最新研究成果。该校材料学院教授邓海亮为第一作者和通讯作者,西北工业大学教授李克智为共同通讯作者,安徽工业大学为论文第一单位。  碳

多孔碳材料与介孔碳材料有什么不同

根据国际纯粹与应用化学协会(IUPAC)的定义,孔径小于2纳米的称为微孔;孔径大于50纳米的称为大孔;孔径在2到50纳米之间的称为介孔.介孔材料是一种孔径介于微孔与大孔之间的具有巨大表面积和三维孔道结构的新型材料。有序介孔材料是指孔管道的排列规整有规律的介孔材料。

关于锂电池碳基材料多孔碳材料的介绍

  近年来,对多孔碳材料的关注越来越多,有关多孔碳材料报道也持续增多,而对于研究人员而言,多孔碳材料及材料的应用具有研究价值。其原因在于:首先,多孔碳材料具有较好的生物相容性、尤其在无氧条件下具有良好的化学稳定性、低密度、高热导率、高导电率和高机械强度等优势。并且,相对于多孔硅,多孔碳材料在水中具有

第九届全国碳催化学术会议:碳催化和碳材料产业高质量发展

  2023年9月17日,由中国颗粒学会能源颗粒材料专业委员会主办,太原理工大学、中国科学院山西煤炭化学研究所、清华大学山西清洁能源研究院承办的第九届全国碳催化学术会议&首届多孔材料合成、应用与表征前沿论坛在山西太原阳光国际酒店召开。来自全国从事碳催化和碳材料研究领域,及其在化工、能源、材料和环境等

中科院宁波材料所提出“化学剪刀”编辑层状材料结构策略

3月17日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进能源材料工程实验室黄庆研究员等人在国际学术杂志Science上发表了题为“Chemical scissor-mediated structural editing of layered transition metal carbides”的研究文章(

多孔碳材料的定义

多孔炭材料是有不同尺寸孔结构的炭素材料,其具有高度发达的比表面积和孔隙结构,其孔径大小可从分子大小的超细纳米级微孔到适于微生物活动的微米级细孔,按照国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的规定,按其孔径的大小可分为微孔(50nm)三种。作为一种新材料,其具有优异的物理化学性质,如导电、导热、耐高温,

这种结构化材料终于实现了材料的可电化学重构!

  结构化材料因为能够展现出负折射率等奇异性质而成为近年来非常活跃的研究对象。通过改变其几何特性,这类材料能够响应机械力、磁场等外部刺激从而实现新型功能。然而这种转变极其不稳定,并且需要持续不断的外部刺激,否则,一旦外部刺激消失,材料就会恢复到原始构型。这种缺陷致使基于结构化材料的器件难以施展应用。

新研究提出“化学剪刀”编辑层状材料结构新策略

3月17日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进能源材料工程实验室黄庆研究员等人在国际学术杂志Science上发表了题为“Chemical scissor-mediated structural editing of layered transition metal carbides”的研究文章(

化学所在仿生结构色材料研究中取得系列进展

  传统的显色技术通常利用色素来显色,然而色素具有化学性质不稳定、对环境不友好、容易褪色等缺点,导致其应用受到限制。相比于色素色,结构色是基于物质的周期性微纳结构(例如光栅、光子晶体等)对光的调控实现的,具有化学性质稳定、环保、高分辨率等优点,在显示、传感和防伪等方面具有广泛应用前景。特别是存在于自

英利绿色能源控股公司推出碳/碳复合材料碳碳埚

  近日,全球最大的垂直一体化光伏发电产品制造商——英利绿色能源控股有限公司宣布,公司在单晶晶棒生产过程中,小规模尝试采用碳/碳复合材料制作的碳碳埚替代传统石墨埚,成功解决了石墨锅使用寿命短、潜在事故成本高的问题。  常规单晶热场主要使用石墨材料制成热场中的加热器件坩埚——石墨埚,存在着强度低、使用

开创碳材料家族新成员

金刚石、石墨烯、碳纳米管、富勒烯……碳材料具有庞大的家族成员,一直深深吸引着化学家和材料学家。然而,此前几乎所有风靡全球的碳材料,都是由国外学者开创和引领。“这是我们中国人自己做的碳材料——石墨炔。”近日,在位于中国科学院化学研究所(以下简称化学所)的实验室里,中国科学院院士、中国科学院化学研究所研

钢铁材料:结构材料王座难保?

  最近,中钢协公布了上半年重点钢企的“考试成绩”,倒也在大家意料之中。作为”钢铁摇篮“的毕业生,对钢铁业的关注还是比较多的。上周末,与一位钢铁业从业人士谈起了钢铁材料的。今天,就来聊聊结构材料老大的地位受到挑战的故事吧。  所谓结构材料,是指用其力学性能制作受力物件的材料。它是我们日常生活遇见、接

长春应化所在碳材料电分析化学研究方面取得系列进展

  近日,中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室徐国宝课题组应邀撰写的综述Recent development of carbon electrode materials and their bioanalytical and environmental applications在Ch

新型碳材料可用于电池材料及气体吸收

  新日铁住金化学2013年6月20日发布消息称,通过与日本分子科学研究所的名誉教授西信之的共同研究,开发出了多孔质碳材料“ESCARBON”,并已开始供货样品。该材料以乙炔碳碳三键(C≡C)与金属原子结合形成的金属乙炔化合物为前驱体,进行纳米级别结构控制,获得了被称为多孔碳纳米树状体(MCND)的

1455万!这家公司中标半导体材料化学结构分析系统

近日,深圳职业技术学院公布半导体材料化学结构分析系统中标结果。安捷伦7900(核心产品)以14550000元的价格中标。

高曲率多层纳米结构包覆过渡金属氮碳材料用于氧电催化

    全文速览  近日,陕西师范大学郑浩铨教授、林海平教授和曹睿教授合作,设计制备了一种新型高曲率多层弯曲结构(也称为洋葱碳结构,onion-like carbon, OLC)纳米球包覆Co-N-C(OLC/Co-N-C)材料,如下图1所示。与20%Pt/C+RuO2复合贵金属催化剂相比,OLC/

“捕碳”新材料经济又环保

 一种能捕获和掩埋发电厂释放的碳的新材料,最近由英国诺丁汉大学、牛津大学和北京大学的科学家合作研发成功,有望解决一些对应对全球变暖的计划来说起阻碍作用的难题。相关的研究结果发表在最近出版的英国《自然―化学》月刊

锂电池碳负极材料介绍

碳负极材料:锂电池已经实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。

宁波材料所纳米碳材料功能化研究取得进展

  掺杂纳米碳材料已经成为国际碳材料及催化领域的研究热点之一。完整的石墨结构呈现化学惰性,通过化学方法向表面或体相引入氮、硼、磷等杂原子后,可以大幅提升纳米碳材料的表面化学活性。近年来,作为一种可替代金属催化剂的新颖材料,掺杂纳米碳已在低碳烷烃转化、选择氧化、电催化氧还原(ORR)、酸/碱催化等多类

碳的化学位移介绍

13C的化学位移亦以四甲基硅为内标,规定δTMS = 0,其左边值大于0,右边值小于0。与1H的化学位移相比,影响13C的化学位移的因素更多,但自旋核周围的电子屏蔽是重要因素之一, 因此对碳核周围的电子云密度有影响的任何因素都会影响它的化学位移。碳原子是有机分子的骨架,氢原子处于它的外围,因此分子间

碳四植物的结构特点

许多四碳植物在解剖上有一种特殊结构,即在维管束周围有两种不同类型的细胞:靠近维管束的内层细胞称为鞘细胞,围绕着鞘细胞的外层细胞是叶肉细胞。由叶肉细胞和维管束鞘细胞整齐排列的双环结构,形象地称为“花环形”结构。两种不同类型的细胞各具不同的叶绿体。围绕着维管束鞘细胞周围的排列整齐致密的叶肉细胞中的叶绿体

碳正离子的结构特点

碳正离子与自由基一样,是一个活泼的中间体。碳正离子有一个正电荷,最外层有6个电子。带正电荷的碳原子以sp2杂化轨道与3个原子(或原子团)结合,形成3个σ键,与碳原子处于同一个平面。碳原子剩余的P轨道与这个平面垂直。碳正离子是平面结构。1963年有报道,直接观察到简单的碳正离子,证明了它的平面结构,为

我所研制出类石榴结构的磁性树脂衍生碳复合吸波材料

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202305/t20230518_6758689.html  近日,我所节能与环境研究部废水处理工程研究组(DNL0902组)孙承林研究员、顾彬副研究员等和大连理工大学的段玉平教授合作,在构筑高效复合吸波材料方面取得新进展,

激光拉曼光谱对LiFePO4/C正极材料包覆碳结构的研究

激光拉曼光谱对LiFePO4/C正极材料包覆碳结构的研究     自1997年橄榄石型结构的磷酸铁锂首次被Goodenough小组发现可作为锂离子电池正极材料以来,以其丰富的原料、低廉的价格、安全性高且对环境友好以及较高的理论比容量等优点,迅速得到了全世界动力电池研究者的关注。然而,磷酸铁离

激光拉曼光谱对LiFePO4/C正极材料包覆碳结构的研究

自1997年橄榄石型结构的磷酸铁锂首次被Goodenough小组发现可作为锂离子电池正极材料以来,以其丰富的原料、低廉的价格、安全性高且对环境友好以及较高的理论比容量等优点,迅速得到了全世界动力电池研究者的关注。然而,磷酸铁离子较低的电导率和锂离子扩散能力削弱了其倍率充放电性能,直接制约了它的大规模

锂电池材料碳基材料的发展趋势介绍

  碳基新材料作为国民经济的关键基础材料,拥有极为广阔的下游应用领域和巨大的市场空间,但目前在我国仍尚未形成大规模商业化发展,部分相对低端的产品可实现自给自足,但高端产品仍依赖进口,与发达国家相比仍然存在一定差距,亟须提高自主创新能力,加强科技攻关。在碳基新材料方面,中国科学院炭材料重点实验室副主任

宁波材料所在氮掺杂纳米碳材料研究方面取得进展

  氮掺杂纳米碳材料研究已经成为国际碳材料领域的热点之一,这主要是因为氮原子比碳原子多一个价电子,氮掺杂进入石墨的六元环结构后可形成吡啶、吡咯、石墨氮、吡啶氧化物等含氮官能团,不仅可以提高纳米碳材料的表面化学活性,还可对其电子结构进行调节。在众多纳米碳材料中,空心碳球具有低密度、高比表面积、可填充空