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牛春明教授千人团队首次合成并精确表征了碳的新型同素异形体并发表于权威期刊Nature Communations
2017-09-27  

我院电力设备电气绝缘国家重点实验室新型储能与能量转换纳米材料研究中心牛春明教授千人团队张锦英研究小组在碳素材料研究过程中取得突破,合成了碳的又一个新型同素异形体。相关成果以“Pseudo-topotactic conversion of carbon nanotubes to T-carbon nanowires in methanol under irradiation of picosecond laser” 为题发表在Nature Communications杂志(影响因子:12.124),论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-017-00817-9

在2011年,科学家通过计算预言了T-carbon的可能性,但是从来没有人观察到、能够在实验室合成。张锦英研究小组通过皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多壁碳纳米管,在这种极端偏离热力学平衡态的条件下,成功地实现了从sp2到sp3化学键的转变,捕捉到了这种亚稳态结构。详细的结构研究发现在瞬间飞秒激光照射下中空的碳纳米管转变为实心的碳纳米棒,碳纳米棒中碳原子之间的连接方式同理论预测的T-carbon完全一致,证明合成了这种结构。实验的化学反应过程涉及气、液和固态三相,反应机理有待进一步研究。

新型储能与能量转换纳米材料研究中心(http://cne.xjtu.edu.cn)围绕未来储能和能量转换科学技术发展的核心问题–材料开展研究,核心任务是通过基础研究发现和合成可用于储能和能量转换的纳米新材料,开发这些材料的生产和应用技术,推动这些技术的工业化进程。