中科院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心陸輕鈾課題組與南京大學(xué)陸輕銥課題組近日在合作研究中意外發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)容器的幾何形狀可影響納米結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)。據(jù)介紹，科研人員設(shè)計(jì)了一種可直接插入到強(qiáng)超導(dǎo)磁體窄小低溫孔徑液氦中使用的超隔熱高溫反應(yīng)系統(tǒng)，并將之用于研究強(qiáng)磁場(chǎng)下納米結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)過(guò)程，意外地發(fā)現(xiàn)反應(yīng)容器的空間形狀對(duì)納米結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)甚至化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程，具有獨(dú)立的、決定性的影響。

自主研制的可直接植入超導(dǎo)磁體低溫孔徑液氦中進(jìn)行熱分解反應(yīng)的高溫控溫系統(tǒng)

磁性納米復(fù)合材料因其合成能夠受到磁場(chǎng)導(dǎo)向作用而特別受到關(guān)注。而要改進(jìn)、調(diào)節(jié)磁性納米復(fù)合材料的功能，對(duì)其形狀和結(jié)構(gòu)的控制非常重要。對(duì)于常用的固相反應(yīng)，能改變反應(yīng)過(guò)程和產(chǎn)物生長(zhǎng)的可調(diào)參數(shù)很少，通常只有溫度、時(shí)間、通氣體等。

此項(xiàng)研究中，科研人員在一端封閉的小口徑瓷管中熱分解預(yù)先合成的片狀雙金屬前驅(qū)物，在600°C和900°C中生成的復(fù)合材料，與常規(guī)瓷舟中獲得的氧化物產(chǎn)物均不相同。進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，研究反應(yīng)器“長(zhǎng)徑比”對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響，在不同長(zhǎng)徑比的容器中分別獲得了三種不同成分、不同形貌和不同組裝方式的納米結(jié)構(gòu)材料。研究人員甚至可以根據(jù)反應(yīng)容器的不同“幾何形狀參量”來(lái)畫(huà)一個(gè)反應(yīng)產(chǎn)物的“相圖”。

這一研究證明了反應(yīng)容器的幾何形狀也是一種可獨(dú)立調(diào)節(jié)的熱力學(xué)參量，可用于控制化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程和納米結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)結(jié)果。這也對(duì)未來(lái)合成出新型材料帶來(lái)新的可能。該工作發(fā)表在Composites PartB161(2019)328-335。

原文鏈接：http://hmfl.cas.cn/xwzx/tt/201903/t20190301_477452.html

來(lái)源：中科院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心