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)
大庆石化高产乙烯连续七年超百万吨******
本报讯(谢文艳 杨志明 记者刘楠赵吉会)日前,大庆石化日生产乙烯3700吨,乙烯大负荷生产优化措施稳步实施。2022年,大庆石化生产乙烯128万吨,乙烯产量连续七年超过百万吨。
大庆石化高质量编制龙江区域炼油优化方案,加快实施乙烯装置脱瓶颈及下游配套等一系列结构优化项目。各专业、车间纵横联动,结合E1至E3生产运行特点,简化工作程序,优化执行流程,梳理完善现有机制,制定新的规章制度,着力建立起全方面、多维度、科学化的管理体系,助推基础管理再上新高度,全力保证三套乙烯装置及配套下游装置的稳定运行。
坚持实行无责奖励制度,进一步激发每名员工排查隐患的主动性和积极性,为装置安稳长满优运行奠定基础。化工一厂裂解、乙烯车间实行“一炉一档”,紧盯升降温、切换、投退料等重要环节中的设备状态,定期开展炉管温度监测、停炉期炉体检查等维护和检维修工作,设备管理标准不断提高。先后对三套乙烯装置裂解气压缩机段间冷却器、压缩机复水器、稀释蒸汽发生器等重点设备进行清理,有效提升设备运行效力,为连续稳定生产乙烯产品提供中坚保障。
抓在日常,优化生产操作。大庆石化加大员工技能培训力度,严格落实生产操作变动管理规定,根据生产状况,完善员工考核制度,确保岗位操作“只有规定动作,没有自选动作”。在进一步推进班组经济核算的同时,开展装置优化运行专项劳动竞赛,以解决裂解炉热效率提高、装置整体能耗降低等问题为目标,树立标杆炉、打造“红旗炉”,激发岗位员工提高自身操作水平的干劲活力,从而有效提升装置运行水平。
打破定式,优化生产流程。化工一厂乙烯车间根据装置的原料、技术等生产条件,精准研判,在保证安全生产的前提下,创新性调整了循环乙丙烷系统流程,利用现有气相炉对乙烷进行单独裂解,实现原料优化,乙烯收率达到48.3%,较优化前提高了3.16%。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)