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)
国内最大直径单管双层盾构隧道在武汉贯通******
中新网武汉2月1日电 (刘福昌 杨路)随着“和平号”盾构机的顺利接收,武汉和平大道南延工程隧道2月1日上午9时许贯通,这也是目前国内最大直径单管双层盾构隧道。
和平大道南延工程位于武汉市武昌区,全长3042米,规划为城市主干路,北接和平大道、南连武金堤路,是武昌顺江方向的骨干通道。据武汉城建集团项目负责人袁亮介绍,工程计划2023年底建成通车,将有效改善武昌古城交通出行条件、缓解中山路—白沙洲大道交通压力。
此次贯通的隧道,为单管双层双向六车道,设计速度为每小时50公里。2021年8月29日,一台开挖直径达16.03米的盾构机,由中山路“武胜门”遗址区域始发掘进,至黄鹤楼南路接收,隧道下穿武昌古城、蛇山,地质条件复杂,距运营地铁5号线隧道水平距离仅有10米,是国内施工技术含量和难度较高的隧道之一。
据介绍,为确保盾构机顺利完成掘进,项目不仅成立盾构技术专家组,对盾构机选型设计及施工难题进行指导把关,还在掘进过程中,应用自动化监测施工技术,对沿线敏感建构筑物布设观测点,实时监测沉降数据,同步调整掘进参数,实现了安全平稳穿越。
中铁十四局项目负责人张建勇表示,该隧道的贯通为打通城市断头路,保护古城遗迹和风景名胜、开发利用地下空间提供了成功案例。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)