自编织碳网络:MOF晶体热解的小尺寸效应

近日,华东师范大学的胡鸣课题组与南京大学、日本物质结构研究机构、澳大利亚科廷大学的研究人员开展合作,首次报道了金属有机框架化合物晶体(MOFs)的介观尺寸效应——小尺寸ZIF-67热解过程中的自编织现象。研究发现,小于100 nm的ZIF-67颗粒在惰性气体中热分解时,会自编织形成三维碳网络。而微米级ZIF-67晶体热解后的产物则为碳颗粒,无编织现象。经分析认为,ZIF-67晶体在热解过程中会形成钴纳米晶(直径约为5–9 nm)。纳米尺寸样品表层的钴纳米晶易发生迁移,成为不同碳颗粒间的桥梁诱导三维碳网络的形成。图1. MOF热解的小尺寸效应示意图 他们将三维碳网络用作钾离子电池的电极时发现,以三维碳网络为电极的半电池内阻远小于以碳颗粒为电极时的内阻。这一结果显著提高了钾离子电池的充放电循环稳定性,三维碳网络的钾离子电池在500次循环之后还能保持75%的容量,平均每圈衰减0.05%。该结果优于已有报道的碳基材料。相比之下,多......阅读全文

自编织碳网络:MOF晶体热解的小尺寸效应

  近日,华东师范大学的胡鸣课题组与南京大学、日本物质结构研究机构、澳大利亚科廷大学的研究人员开展合作,首次报道了金属有机框架化合物晶体(MOFs)的介观尺寸效应——小尺寸ZIF-67热解过程中的自编织现象。研究发现,小于100 nm的ZIF-67颗粒在惰性气体中热分解时,会自编织形成三维碳网络。而

大尺寸LBO晶体技术取得重要突破

“十一五”863计划支持大尺寸LBO晶体技术取得重要突破   在“十一五”863计划“新一代激光显示技术工程化开发”重点项目的支持下,中国科学院理化研究所承担的“激光晶体、非线性晶体材料工程技术开发”课题取得重要突破,生长出世界上最大尺寸的LBO晶体,近日顺利通过验收。    中国科学院理化研

碳纳米晶体管性能首次超越硅晶体管

  据美国威斯康星大学麦迪逊分校官网近日报道,该校材料学家成功研制的1英寸大小碳纳米晶体管,首次在性能上超越硅晶体管和砷化镓晶体管。这一突破是碳纳米管发展的重大里程碑,将引领碳纳米管在逻辑电路、高速无线通讯和其他半导体电子器件等技术领域大展宏图。  碳纳米管管壁只有一个原子厚,是最好的导电材料之一,

利用化学气相沉积方法制备二维单层金属有机骨架单晶

  二维金属有机骨架(MOF)具有超高的比表面积和更多暴露活性位点,在分子传感、气体分离、催化和超导体等领域展现出应用潜力。制备具有原子厚度的高质量、大尺寸MOF晶体,特别是单层单晶,是MOF性质研究和应用的关键。然而,由于MOF块体晶体中片层本征的脆性和层间强的相互作用,二维MOF的制备存在结晶性

碳氮晶体的溶剂热制备

以无水C3N3Cl3和Li3N的苯溶液作为初始原料,在压力为5-6 MPa,温度为350℃条件下,利用溶剂热的合成方法成功地制备出了碳氮晶体.X射线粉末衍射(XRD)确定出样品中主要晶相成分为α-C3N4及β-C3N4,品格常数分别为a=0.650 nm,c=0.470 nm(α-C3N4);a:0

原子晶体的晶体特点

在这类晶体中,不存在独立的小分子,而只能把整个晶体看成一个大分子。由于原子之间相互结合的共价键非常强,要打断这些键而使晶体熔化必须消耗大量能量,所以原子晶体一般具有较高的熔点,沸点和硬度,在通常情况下不导电,也是热的不良导体,熔化时也不导电,但半导体硅等可有条件的导电。原子间不再以紧密的堆积为特征,

原子晶体的晶体类型

某些金属单质:晶体锗(Ge)等。某些非金属化合物:氮化硼(BN)晶体、碳化硅、二氧化硅等。非金属单质:金刚石、晶体硅、晶体硼等。

超大尺寸单晶钙钛矿晶体制备成功-尺寸超过2英寸

  近日,由中科院大连化物所刘生忠研究员带领的团队与陕西师大合作,利用升温析晶法,首次制备出超大尺寸单晶钙钛矿CH3NH3PbI3晶体,尺寸超过2英寸(71毫米)。这是世界上首次报道尺寸超过0.5英寸的钙钛矿单晶。相关成果在线发表于《先进材料》期刊上。  近年来的研究发现,具有钙钛矿晶体结构的甲氨基

MOF纳米粒子和DNA的胶体晶体工程|Nature-Commun.

  核酸修饰纳米粒子的胶体晶体工程是制备三维超晶格的一种有效方法,在催化、传感、光子学等领域都有广泛的应用。迄今为止,研究的构件主要基于金属、金属氧化物、硫属半导体和蛋白质。在这里,美国西北大学Chad A. Mirkin教授等人展示了被寡核苷酸功能化的金属有机框架纳米粒子(MOF NPs)可以被编

场效应晶体管的分类

  场效应晶体管是依靠一块薄层半导体受横向电场影响而改变其电阻(简称场效应),使具有放大信号的功能。这薄层半导体的两端接两个电极称为源和漏。控制横向电场的电极称为栅。   根据栅的结构,场效应晶体管可以分为三种:   ①结型场效应管(用PN结构成栅极);   ②MOS场效应管(用金属-氧化物-

原子晶体的晶体结构

结构特征:空间立体网状结构(如金刚石、晶体硅、二氧化硅等)。原子晶体的结构特点:①由原子直接构成晶体,所有原子间只靠共价键连接成一个整体。②由基本结构单元向空间伸展形成空间网状结构。③破坏共价键需要较高的能量。在原子晶体的晶格结点上排列着中性原子,原子间以坚强的共价键相结合,如单质硅(Si)、金刚石

氢气和二氧化碳分离膜,这种材料被关注

面对能源紧缺和温室效应等严峻问题,尤其在我国“双碳”目标下,发展低能耗、低碳排放量的膜分离技术,在氢气制备与纯化、二氧化碳捕获等重要工业气体分离等领域备受关注。 其中,金属-有机框架材料(MOFs)由于其结构多样性、规整孔道、高孔隙率及丰富表面化学性质等优势,展现巨大应用潜力,有望成为新一代理想

大连化物所:实现精准分离软固态型无缺陷MOF膜新概念

  近日,中国科学院大连化学物理研究所无机膜与催化新材料研究组研究员杨维慎、副研究员彭媛团队通过设计一种简便的原位生长结合限域界面聚合制备的新策略,提出了软-固态型无缺陷金属-有机框架复合分离膜(soft-solid metal-organic framework composite membran

【中国科学报】小晶体折射大难题

  同一起点,相同的成果,在中美两国的科技成果转化道路上,走出了截然不同的结果。  在9月7日中科院上海硅酸盐所举办的第一届医用超声材料和器件产业发展创新论坛上,一块小小的弛豫铁电PMNT单晶体,引起了专家、企业家的热烈讨论,也折射出我国科技界与产业界的尴尬与困惑。  同时起步  做过B超、彩超检查

晶体,准晶体,非晶体X一射线衍射实验的区别

晶体,准晶体,非晶体这三种物质,如果仅用肉眼是难以分辨的。固体物质是否为晶体,一般用X射线衍射法予以鉴定。晶体会对X射线发生衍射,非晶体不会对X射线发生衍射。可以通过有无衍射现象来区分晶体和非晶体。至于准晶体,它是一种介于晶体和非晶体之间的固体。用X光对固体进行结构分析,它和晶体、非晶体的结构截然不

晶体,准晶体,非晶体X一射线衍射实验的区别

晶体,准晶体,非晶体这三种物质,如果仅用肉眼是难以分辨的。固体物质是否为晶体,一般用X射线衍射法予以鉴定。晶体会对X射线发生衍射,非晶体不会对X射线发生衍射。可以通过有无衍射现象来区分晶体和非晶体。至于准晶体,它是一种介于晶体和非晶体之间的固体。用X光对固体进行结构分析,它和晶体、非晶体的结构截然不

原子晶体的晶体结构介绍

  结构特征:空间立体网状结构(如金刚石、晶体硅、二氧化硅等)。  原子晶体的结构特点:  ①由原子直接构成晶体,所有原子间只靠共价键连接成一个整体。  ②由基本结构单元向空间伸展形成空间网状结构。  ③破坏共价键需要较高的能量。  在原子晶体的晶格结点上排列着中性原子,原子间以坚强的共价键相结合,

非晶体与晶体的主要差异

本质区别晶体有自范性,非晶体无自范性。物理性质晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体,具有长程有序,并成周期性重复排列。非晶体是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体,具有近程有序,但不具有长程有序。外形为无规则形状的固体。晶体有各向异性,非晶体多数是各向同性。晶体有固定的熔点,非晶体无

二维晶体具有奇特弯曲泊松效应

  近日,南京航空航天大学机械结构力学与控制国家重点试验室的纳米力学研究团队利用密度泛函原理研究发现了二维晶体中的弯曲泊松效应。研究成果5月23日发表在《物理评论快报》上。  泊松效应是材料力学中一个基本物理现象,即一个物体在一个方向受到压缩或拉伸载荷,那么在另外两个垂直方向将发生膨胀或收缩变形,这

功率场效应晶体管有哪些优点?

  功率场效应晶体管(VF)又称 VMOS场效应管。在实际应用中,它有着比 晶体管和 MOS场效应管更好的特性。即是在 大功率范围应用的场效应晶体管,它也称作功率 MOSFET,其优点表现在以下几个方面:  1. 具有较高的 开关速度。  2. 具有较宽的安全工作区而 不会产生热点,并且具有正的 电

场效应管与晶体管的比较

  (1)场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下,应选用场效应管;而在信号电压较低,又允许从信号源取较多电流的条件下,应选用晶体管。  (2)场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单极型器件,而晶体管是即有多数载流子,也利用少数载流子导电。被称之为双极型

MOF膜新概念,可以解决这些问题

近日,无机膜与催化新材料研究组(504组)杨维慎研究员、彭媛副研究员团队通过设计一种简便的原位生长结合限域界面聚合制备的新策略,提出了软-固态型无缺陷金属-有机框架复合分离膜(soft-solid metal-organic framework composite membrane, MOF SSC

晶体和非晶体的本质区别

晶体有自范性,非晶体无自范性。

晶体和非晶体的结构特性差异

晶体与非晶体之间在一定条件下可以相互转化。例如,把石英晶体熔化并迅速冷却,可以得到石英玻璃。将非晶半导体物质在一定温度下热处理,可以得到相应的晶体。可以说,晶态和非晶态是物质在不同条件下存在的两种不同的固体状态,晶态是热力学稳定态。

晶体和非晶体的微观结构差异

晶体和非晶体所以含有不同的物理性质,主要是由于它的微观结构不同。组成晶体的微粒——原子是对称排列的,形成很规则的几何空间点阵;空间点阵排列成不同的形状,就在宏观上呈现为晶体不同的独特几何形状;组成点阵的各个原子之间,都相互作用着,它们的作用主要是静电力;对每一个原子来说,其他原子对它作用的总效果,使

关于晶体结构晶体的共性介绍

  如果将大量的原子聚集到一起构成固体,那么显然原子会有无限多种不同的排列方式。而在相应于平衡状态下的最低能量状态,则要求原子在固体中有规则地排列。若把原子看作刚性小球,按物理学定律,原子小球应整齐地排列成平面,又由各平面重叠成规则的三维形状的固体。  人们很早就注意一些具有规则几何外形的固体,如岩

硅是分子晶体还是原子晶体

晶体硅是原子晶体,无定形硅是分子晶体。两者的差异在晶体硅是很纯的,具有很高的熔点,无定形硅通常是混合物,不具有固定熔点。

简介功率场效应晶体管的特性

  功率场效应晶体管及其特性  一、 功率场效应晶体管是 电压控制器件,在功率场效应晶体管中较多采用的是 V沟槽工艺,这种工艺生产地管称为 VMOS场效应晶体管,它的栅极做成V型,有沟道短、耐压能力强、跨导线性好、开关速度快等优点,故在 功率应用领域有着广泛的应用,出现一种更好的叫 TMOS管,它是

碳氮晶体材料的苯热合成及鉴定

以无水C3N3Cl3和Li3N的苯溶液作为初始原料,在压力为6~7 MPa,温度为360℃条件下,利用苯热的合成方法成功地制备出了碳氮晶体。X光粉末衍射(XRD)确定出样品中主要晶相成分为α-C3N4及β-C3N4,晶格常数分别为α=0.648nm,c=0.472 nm(α-C3N4);α=0.64

晶体定向仪晶体定向切割方法介绍

  晶体定向仪:X射线晶体定向仪利用X射线衍射原理,精密快速地测定天然和人造单晶(压电晶体,光学晶体,激光晶体,半导体晶体)的切割角度,与切割机配套可用于上述晶体的定向切割,是精密加工制造晶体器件不可缺少的仪器。该仪器广泛应用于晶体材料的研究,加工,制造行业。      各向异性是晶体的本征特性,即