17:39 2022-11-29
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ De la biomasă la nanofir de diamant cristalin funcțional
_ De la biomasă la diamantul cristalin funcțional nanothread
Nouă cercetare de la o echipă de oameni de știință condusă de dr. Kuo Li și Haiyan Zheng de la Centrul pentru Cercetare Avansată în Știință și Tehnologie de Înaltă Presiune (HPSTAR) au raportat prima sinteză a unui nanofir de carbon cristalin tridimensional (CNThs) dintr-un precursor de biomasă, acidul 2,5-furandicarboxilic (FDCA), prin [4+2] Reacții Diels-Alder.
CNTh cristalin prezintă performanțe electrochimice excelente ca material anodic pentru bateriile cu litiu.
Lucrarea este publicată în Jurnalul Societății Americane de Chimie .
Nanofiletul de carbon (CNTh) este un material diamantat unidimensional care are rezistență ridicată la tracțiune și modul de încovoiere. În 2015, oamenii de știință au sintetizat CNT-ul pentru prima dată prin polimerizarea benzenului indusă de presiune. Ulterior, pornind de la diverse molecule aromatice, au fost sintetizate o serie de CNTh. Cu toate acestea, cum să îmbunătățești ordonarea atomică în interior și între fire este o întrebare de lungă durată pentru CNTh.
FDCA este una dintre cele 12 substanțe chimice cu valoare adăugată de top din zahăr și este aplicată pe scară largă în industria chimică. „În comparație cu benzenul, are mai puține rute posibile de legare, ceea ce va ajuta la îmbunătățirea omogenității CNTh-urilor. În plus, stivuirea π-π aliniată și legarea intermoleculară H în structura sa este, de asemenea, esențială pentru a obține nanofiletul de diamant cristalin. Prin urmare, acidul 2,5-furandicarboxilic este un material precursor mai bun pentru CNT-ul”, a spus dr. Kuo Li.
În această lucrare, oamenii de știință au sintetizat CNT-ul cristalin ordonat atomic cu o configurație uniformă de sincronizare (toți oxigenii). pe o parte) prin comprimarea FDCA la ~12 GPa. Cu comanda excepțională pe distanță lungă în produs, aceștia au determinat structura cristalină precisă direct din difracția de raze X, arătând un contrast evident cu rapoartele anterioare ale CNThs.
Spectroscopia combinată și simularea teoretică arată că FDCA a experimentat reacții continue [4+2] Diels-Alder de-a lungul direcției de stivuire pentru a forma CNTh. Beneficiind de grupele carbonil abundente, poli-FDCA CNTh are o capacitate specifică mare, eficiență coulombică excelentă și performanță de viteză ca material anodic al bateriei Li.
"Presiunea de reacție de ~ 12GPa este relativ scăzută ”, a spus dr. Xuan Wang, autorul principal al studiului. „Și aceasta este prima dată când folosim compuși de biomasă pentru a sintetiza materialele nanofile de carbon diamant. Credem că studiul nostru va oferi o nouă cale de sinteză a materialelor funcționale avansate de carbon”, a adăugat dr. Haiyan Zheng.
Comentarii:
Adauga Comentariu