Кубический азот высокой плотности синтезировали при атмосферном давлении

Материалы высокой энергетической плотности на основе кубического азота при атмосферном давлении синтезировали учёные из Института физических наук Хэфэя Китайской академии наук под руководством профессора Ван Сянлуна.

Они обработали азид калия методом химического осаждения из паровой фазы с усилением плазмы (PECVD).

Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Cg-N — это материал, состоящий из атомов азота, соединённых одинарными связями. Он похож на алмаз по структуре.

Этот материал привлекает внимание своей высокой плотностью энергии и тем, что при разложении выделяет только газообразный азот. Поэтому важно разработать безопасный метод синтеза Cg-N при атмосферном давлении.

С 2020 года группа исследователей применяет теоретические расчёты для моделирования стабильности поверхности cg-N при разных условиях. Они выяснили, что при низких давлениях поверхность становится нестабильной и это приводит к распаду cg-N. Исследователи предположили, что насыщение поверхностных связей и перенос заряда могут стабилизировать cg-N до 750 К при атмосферном давлении.

В этом исследовании команда синтезировала cg-N, используя в качестве прекурсора KN₃. Он имеет низкую токсичность и взрывоопасность. Благодаря способности калия переносить электроны, удалось обойтись без углеродных нанотрубок.

Методами термогравиметрии и дифференциальной сканирующей калориметрии установлено, что синтезированный cg-N термически стабилен до 760 К, после чего быстро и интенсивно разлагается.

Команда утверждает, что это исследование предлагает простой и эффективный метод синтеза cg-N при нормальном давлении, а также идеи для создания новых материалов с высокой энергоёмкостью.

27.09.2024