一项“妙手偶得”的研究

作者: 生命科学  发布:2019-10-18

https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.10.047

据介绍,科研人员设计了一种可直接插入到强超导磁体窄小低温孔径液氦中使用的超隔热高温反应系统,并将之用于研究强磁场下纳米结构的生长过程,意外地发现反应容器的空间形状对纳米结构的生长甚至化学反应的进程,具有独立的、决定性的影响。

不过,如果一切顺利的话,人们就可以仅仅通过设计各种各样形状的反应器,就能够“创造”出用传统方法永远得不到的纳米新材料了。对苦苦求索的材料家来说,这可是一个相当美好的未来。

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金沙澳门官网dkk,陆轻铀等人进一步设计了实验,转而研究反应器“长径比”对化学反应的影响。

中新网合肥3月1日电 中科院强磁场科学中心陆轻铀课题组与南京大学陆轻铱课题组近日在合作研究中意外发现,反应容器的几何形状可影响纳米结构的生长。

至于为什么容器的形状会影响纳米材料的生长,陆轻铀坦言他们还没有完全搞清楚。“我们初步认为,这一现象可能与纳米材料的中间态产物在反应器中留存的时间不同有关,但这还有待于进一步的研究确认。”

磁性纳米复合材料因其合成能够受到磁场导向作用而特别受到关注。而要改进、调节磁性纳米复合材料的功能,对其形状和结构的控制非常重要。对于常用的固相反应,能改变反应过程和产物生长的可调参数很少,通常只有温度、时间、通气体等。

结果叫人大跌眼镜——科研人员在不同“胖瘦”的容器中,分别获得了三种不同成分、不同形貌和不同组装方式的纳米结构材料。而这些新材料,在传统“体型”宽大的反应器里,不论怎么变温、变压,都长不出来。

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“当时我们的第一反应是,强磁场导致了新材料的生成。”陆轻铀告诉《中国科学报》记者,磁性纳米复合材料就是因为其合成能够受到磁场导向的作用而特别受到科学界关注的。

这一研究证明了反应容器的几何形状也是一种可独立调节的热力学参量,可用于控制化学反应的进程和纳米结构生长结果。这也对未来合成出新型材料带来新的可能。该工作发表在Composites PartB161328-335。

在这项研究中,科研人员设计了一种可直接插入到强超导磁体窄小低温孔径液氦中使用的超隔热高温反应系统,在一端封闭的小口径瓷管中热分解预先合成的片状双金属前驱物,想要做出一些磁性纳米复合材料,可最后他们却发现,实验长出来的样品与常规的瓷舟反应器中获得的产物并不相同。

此项研究中,科研人员在一端封闭的小口径瓷管中热分解预先合成的片状双金属前驱物,在600°C和900°C中生成的复合材料,与常规瓷舟中获得的氧化物产物均不相同。进一步设计实验,研究反应器“长径比”对化学反应的影响,在不同长径比的容器中分别获得了三种不同成分、不同形貌和不同组装方式的纳米结构材料。研究人员甚至可以根据反应容器的不同“几何形状参量”来画一个反应产物的“相图”

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