我科学家构建出新型人工碳晶体******
日前,中国科学技术大学朱彦武教授研究团队通过对富勒烯C60分子晶体进行电荷注入,在常压条件下构建了C60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体,并实现了其克量级制备。1月12日凌晨,该研究成果发表于国际学术期刊《自然》。
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,比如我们熟悉的石墨、金刚石和无定型碳,已经广泛应用于各个领域。
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,得到了广泛关注,并引发研究热潮。“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。
在此次研究中,朱彦武团队创造性地使用氮化锂对富勒烯C60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C60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体。
值得注意的是,团队通过基于机器学习和神经网络势函数的结构搜索结果进一步表明,长程有序多孔碳基晶体代表了一大类从富勒烯分子晶体到石墨类碳晶体转变过程中的亚稳态晶体结构。
“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。电荷注入技术也为构建这类碳基晶体材料提供了一种搭积木式的制备技术,有望成为在原子级精度上调控晶体结构的新手段。”朱彦武介绍。
《自然》审稿人称:“论文中给出的结果令人信服,对晶体学和材料科学领域具有重要意义。”(记者丁一鸣、通讯员王敏)
从党的青年工作中汲取智慧力量******
作者:刘珂(东北林业大学马克思主义学院)
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以社会主义核心价值观培育有为青年。新时代中国青年有时难免心存迷惘,但对党和国家的满腔热忱始终不渝。我们需要精心引导青年主动“扣好人生第一粒扣子”,深刻体悟英雄模范和时代楷模的精神风貌,努力成为社会主义核心价值观的践行者、推动者。社会主义核心价值观是凝聚全党全国人民思想共识的“主心骨”,亦是增强广大青年志气、骨气和底气的最大公约数。唯有以社会主义核心价值观滋养青年,引领青年在政治、道义和精神上明大德、守公德、严私德,才能最大限度地发挥当代中国精神的号召力、凝聚力,培养勇挑重担、堪当大任的“向上向善好青年”。
青年兴则国家兴,青年强则国家强。习近平总书记指出:“青年工作,抓住的是当下,传承的是根脉,面向的是未来,攸关党和国家前途命运。”新时代中国青年应在党的领导下,厚植爱国主义精神气质,胸怀世界、展现担当,勇做走在时代前列的奋进者、开拓者、奉献者。
(本文系国家社科基金青年项目“习近平新时代中国特色社会主义思想的中华优秀传统文化渊源研究”(18CKS026)阶段性成果)