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)
节气专家说之小寒******
每到公历1月5日前后的时候,我们就会迎来小寒节气。小寒,说明这个时候非常寒冷,但实际上小寒和紧接其后的大寒,都是一年当中最寒冷的时节。
在这样的一个时间段里,河水结的冰已经非常厚了。早在《周礼》当中就有记载在这个时候藏冰的做法,专门有人来负责和冰有关的事宜,叫“凌人”。那这个就是关于古人怎么样利用自然之物,来顺利地度过一年四季,春夏秋冬。夏天非常炎热,不像我们现在有冰箱有空调,可以调节温度。那古人没有,但他们想出了办法,就是在冬天的时候为夏天做好准备。所以在小寒时节就有藏冰的做法,《诗经》里面就有讲说,“二之日凿冰冲冲,三之日纳于凌阴”,就是把冰取下来之后放到专门的场所。在清朝,仍然保留着凿冰的做法,我们前面讲到过,每到立夏日、伏日的时候,皇帝都会颁赐给大臣一些冰。
除了藏冰以外,古人也发明了很多的冰上的游戏和竞技,这就是冰嬉。在北京,明代就有记载,大家会有冰上的嬉戏活动,尤其是在什刹海、中南海一带。现在的故宫博物院当中,还藏有冰嬉图。我们从冰嬉图上是可以看到当年清朝宫廷当中非常盛大的冰上运动,场面非常壮观。
还有一个“二十四番花信风”的习俗,也是从小寒节气开始算起的。节气三候,从小寒到谷雨,总共是八个节气,总共是二十四候。在小寒这个节气里有三种花应时开放,一种是梅花,一种是山茶花,一种是水仙花。梅花大家都道其性情高洁,和梅兰竹菊构成“四君子”,又和竹松构成“岁寒三友”,在中华传统文化当中有非常高的地位;山茶花也是一种非常美好的象征;水仙花在北京被称为“年花”,小寒的时候,人们买来水仙花,晒水仙,经过一段时间的培育,到了春节的时候正好开放。水仙花和春节的喜庆、团圆,春天将至的特点结合起来,特别能够为春节增加色彩。
文字:王雅馨
统筹:杨静仪
来源:首都之窗
(文图:赵筱尘 巫邓炎)