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明升体育app家建构出“不可能存在”的化合物 |
高温下可转变为光致发光材料 |
据美国物理学家组织网4月26日(北京时间)报道,加拿大、明升官网、土耳其、德国明升体育app家组成的科研小组手机版称,他们合成出了一种之前被认为不可能存在的化合物——周期性中孔硅氢化合物,其在高温下能转为光致发光材料,可广泛应用于太阳能设备等设备中,相关研究发表在最新出版的《美国明升手机会志》(JACS)上。
当原子结合形成化合物时,必须遵守某些键和价的规则,因此,很多化合物不可能存在。但也有一些遵循键和价规则的化合物,因其结构不稳定也被认为不可能存在。
明升体育app家在一个含水的酸催化模板上合成出了该周期性中孔硅氢化合物(meso-HSiO1.5),其由一个类似蜂巢的晶格结构组成。从理论上讲,这种结构中的中孔(蜂巢内的洞)在高热下会坍塌,其结构会因此变得非常不稳定。但当明升体育app家将模板移除后发现,这种“不可能存在”的化合物在300摄氏度下仍能保持稳定。明升体育app家认为,氢键效应和空间效应(同原子间的距离相关)使中孔足够坚硬,让该材料在模板移除后仍能保持稳定。
该团队的领导者、加拿大多伦多大学明升手机系教授杰弗瑞·厄津解释说,这种特性同模板无关,而同硅氢化合物中O3SiH单元间固有的氢键有关,弥散于孔隙壁的硅烷醇(O3SiOH)也很坚硬,足以给该化合物提供充足的机械强度,让其多孔性“毫发无伤”。
明升体育app家还发现,在300摄氏度以上的高温下,这种中孔材料的形态会发生变化,转变为光致发光材料——光致发光硅纳米晶体,明升体育app家可将其内嵌于硅—二氧化硅纳米复合材料内,使得到的纳米复合材料保持住其周期性的多孔结构。另外,该纳米晶体的光致发光性质能通过改变热处理方法得以控制,可将其用于发光设备、太阳能设备和生物传感设备的研制中。
厄津指出,也可用周期性中孔硅氢化合物当作固体反应“盒子”,在其内部进行各种明升手机反应,制造出无数新材料。“最新发现是明升体育app界的惊喜,在明升手机合成领域,我们永远不应该说不可能。”(来源:科技日报 刘霞)
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