西安交大研究人员发现内部中空的“纳米管”

12bet备用网址官网2016年11月16日讯  纳米管比人的头发丝还要细1万倍,而它的硬度要比钢材坚硬100倍。它可以耐受6500°F(3593℃)的高温,并且具有卓越的导热性能。纳米管既可以用作金属导电体,比金的导电性高得多,也可以用作制造电脑芯片所必须的半导体。纳米管在极低的温度下还具有超导性。

试想一下,有一种内部中空的纳米管,犹如一个天然的分子“水管”。几十个金属离子在一定条件下自发组装为结构精确、尺度均一的纳米管,并有序地堆积在一起形成多孔的固体,利用这样自发组装的行为,通过控制反应条件即可用获得这种内部中空的纳米管”。听起来是不是很神奇?

近日,在郑彦臻教授指导下,西安交大前沿院博士生秦雷采用配体控制可控水解的方法,在溶剂热条件下成功地制备出第一例稀土基纳米管状分子,该分子具有慢弛豫行为,是目前核数最多的稀土单分子磁体。实验研究表明该分子在高温高湿及常温低湿条件下都具有较高的质子导电率,同时可保持管道结构的稳定性,属于超离子导体,可作为潜在的质子导电材料,用于固体燃料电池及传感器等。

该研究结果不仅首次呈现了新型的管状稀土团簇化合物的特殊纳米结构,并且拓展了稀土功能团簇新的应用功能研究,为开发新型的多功能稀土团簇材料提供了新的思路和途径。

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西安交大研究人员发现内部中空的“纳米管”

该项研究工作得到了国家“青年千人”项目、国家自然科学基金项目的经费支持。相关论文发表在国际材料领域的权威期刊Advanced Materials(影响因子18.96)上,题为“A ‘Molecular Water Pipe’: A Giant Tubular Cluster {Dy72} Exhibits Fast Proton Transport and Slow Magnetic Relaxation”。前沿院为该论文第一作者及唯一通讯作者单位。

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