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)
韦布望远镜证实发现首颗系外行星******
科技日报讯 (记者刘霞)据美国国家航空航天局(NASA)网站报道,美国科学家首次借助韦布空间望远镜证实了一颗系外行星,这颗小型岩石行星名为LHS475b,直径几乎和地球相当,距地球约41光年,位于南极座。研究人员近日在美国天文学会的一次会议上提交了相关结果。
在仔细审查了NASA的凌星系外行星勘探卫星的目标后,研究人员使用韦布的近红外光谱仪证实了这颗行星的存在。
研究人员称,这颗系外行星不可能像土星的卫星土卫六一样,拥有一个厚厚的甲烷主导的大气层。但他们仍未排除纯二氧化碳大气层,因为100%的二氧化碳大气很难检测到,需要开展更精确的测量来区分纯二氧化碳大气层和无大气层。研究人员计划今年夏天对这颗系外行星进行再次观测,以便获取更多光谱数据。
韦布的数据显示,这颗行星的温度比地球高几百度,如果探测到云层,表明这颗星球可能更像金星,而金星拥有充满二氧化碳的大气层。
研究人员还证实,LHS475b的公转周期为2个地球日。尽管这颗行星与其主恒星(一颗红矮星)之间的距离小于太阳系中任何行星与太阳的距离,但这颗红矮星的温度不到太阳温度的一半,因此研究人员预测它可能拥有大气层。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)