隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,以及傳統(tǒng)能源材料的匱乏,促使人們尋找新型高能量密度能源材料,以滿足日益增長(zhǎng)的能源需求。聚合氮作為潛在的高能量密度材料一直受到科學(xué)界的廣泛關(guān)注。氮原子外層具有五個(gè)價(jià)電子（2s²2p³）,具有豐富的成鍵方式。高壓下,氮分子（N₂）之間距離不斷減小,N≡N三鍵逐漸解離,并重新鍵合為以單鍵鍵合的聚合氮結(jié)構(gòu)。由于N-N單鍵(鍵能為160 kJ·mol^-1)、N=N雙鍵(鍵能為418 kJ·mol^-1)和N≡N三鍵(鍵能為954 kJ·mol^-1)之間存在巨大的能量差,當(dāng)聚合氮分解并重新形成無(wú)污染的氮?dú)鈺r(shí),會(huì)放出大量的能量,使得聚合氮成為一種被人們寄予厚望的環(huán)保型高能量密度材料（HEDMs）。目前,關(guān)于聚合氮的研究主要面臨兩大難題:一是聚合氮的合成條件極為嚴(yán)苛（百萬(wàn)大氣壓和幾千K的高溫環(huán)境）,二是聚合氮只能穩(wěn)定保存在高壓的外界環(huán)境下。因此,如何降低聚合氮合成的溫壓條件,實(shí)現(xiàn)其溫和可控的制備,并在室溫常壓條件下截獲聚合氮結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用的前提條... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

1300GPa下Na2He晶體結(jié)構(gòu)示意圖

第一章緒論3圖1.2.2Na-Cl體系晶體結(jié)構(gòu)示意圖。(A)Pm3-NaCl7(B)Pnma-NaCl3(C)Pm3n-NaCl3(D)P4/mmm-Na3Cl,(E)P4/m-Na3Cl2,(F)Cmmm-Na3Cl2,(G)P4/mmm-Na2Cl,(H)Cmmm-Na2Cl,(I)Imma-Na2Cl,藍(lán)色球和綠色球分別代表Na原子和Cl原子。高壓是探索物質(zhì)超導(dǎo)屬性的重要手段，理論上利用晶體結(jié)構(gòu)搜索方法發(fā)現(xiàn)了多種具有高超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的高壓新相結(jié)構(gòu)[34]。如大約在200GPa左右壓力下獲得的空間群為Im-3m、超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度（Tc）大于200K的H3S高壓結(jié)構(gòu)[35-37]、150GPa高壓下獲得的Tc為276K的YH9、200GPa高壓下獲得的Tc為288K的LaH10以及400GPa的高壓下獲得的Tc為303K的YH10[38]�？梢钥闯�，隨著高壓科學(xué)的不斷發(fā)展，人們對(duì)高壓的認(rèn)識(shí)不斷深入以及在應(yīng)用上的不斷拓展，利用高壓手段實(shí)現(xiàn)了超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度（Tc）的不斷刷新，逐漸向室溫超導(dǎo)目標(biāo)的無(wú)限逼近。圖1.2.3高壓下各相的晶體結(jié)構(gòu)示意圖。(a)H3S結(jié)構(gòu)，(b)REH9結(jié)構(gòu)，(c)REH10結(jié)構(gòu)，其中稀土元素RE=Y，La等。圖中黃色球代表S原子，粉色球皆代表H原子。圖b和c中的大球代表RE稀土金屬元素Y，La等。1.3聚合氮的研究進(jìn)展具有豐富外層價(jià)電子的氮在高壓下呈現(xiàn)出紛繁復(fù)雜的結(jié)構(gòu)相。早在上個(gè)世紀(jì)

第一章緒論3圖1.2.2Na-Cl體系晶體結(jié)構(gòu)示意圖。(A)Pm3-NaCl7(B)Pnma-NaCl3(C)Pm3n-NaCl3(D)P4/mmm-Na3Cl,(E)P4/m-Na3Cl2,(F)Cmmm-Na3Cl2,(G)P4/mmm-Na2Cl,(H)Cmmm-Na2Cl,(I)Imma-Na2Cl,藍(lán)色球和綠色球分別代表Na原子和Cl原子。高壓是探索物質(zhì)超導(dǎo)屬性的重要手段，理論上利用晶體結(jié)構(gòu)搜索方法發(fā)現(xiàn)了多種具有高超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的高壓新相結(jié)構(gòu)[34]。如大約在200GPa左右壓力下獲得的空間群為Im-3m、超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度（Tc）大于200K的H3S高壓結(jié)構(gòu)[35-37]、150GPa高壓下獲得的Tc為276K的YH9、200GPa高壓下獲得的Tc為288K的LaH10以及400GPa的高壓下獲得的Tc為303K的YH10[38]�？梢钥闯觯S著高壓科學(xué)的不斷發(fā)展，人們對(duì)高壓的認(rèn)識(shí)不斷深入以及在應(yīng)用上的不斷拓展，利用高壓手段實(shí)現(xiàn)了超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度（Tc）的不斷刷新，逐漸向室溫超導(dǎo)目標(biāo)的無(wú)限逼近。圖1.2.3高壓下各相的晶體結(jié)構(gòu)示意圖。(a)H3S結(jié)構(gòu)，(b)REH9結(jié)構(gòu)，(c)REH10結(jié)構(gòu)，其中稀土元素RE=Y，La等。圖中黃色球代表S原子，粉色球皆代表H原子。圖b和c中的大球代表RE稀土金屬元素Y，La等。1.3聚合氮的研究進(jìn)展具有豐富外層價(jià)電子的氮在高壓下呈現(xiàn)出紛繁復(fù)雜的結(jié)構(gòu)相。早在上個(gè)世紀(jì)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]合成超級(jí)高能量密度材料途徑的探索[J]. 于永忠.  中國(guó)工程科學(xué). 1999(02)
[2]國(guó)外高能量密度材料與目標(biāo)化合物CL—20的進(jìn)展[J]. 關(guān)崇就,雷安華.  固體火箭技術(shù). 1994(04)
[3]高能密度材料[J]. 石聞.  航空制造工程. 1994(03)

博士論文
[1]稀土氟化物高壓結(jié)構(gòu)相變和發(fā)光性能的研究[D]. 宮晨.吉林大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3095341