故事情节金属在生物圈中都在我们周围 - 地球的那一部分支持生命。实际上,元素周期表中的大多数化学元素都是金属,其中许多对于生命至关重要,并且是重要的工业和结构材料,例如我们的房屋,汽车,计算机和手机。对于这些应用,通常是通过环境获得的,通常是通过对含有所需金属的岩石和矿物矿石的采矿和冶金处理。金属在海洋和淡水中以及土壤,岩石和矿物质中也以不同的化学形式发现。金属对生命必不可少的金属,例如铁,铜,锌,镁,钙和钾必须由生物体中的环境中占用,微生物和植物具有特殊的机制,可以通过这些机制将金属堆积为合适的化学形式。人类从食物中获得必需的金属,因为所有生物质都包含从环境中积累的金属或通过捕食的食物链。当生物体死亡并分解时,生物量中的所有元素都会释放并回到生物圈中,将被生物体再次吸收或与环境中的其他物质反应并形成其他有机和无机材料。因此,就像其他重要的生命元素一样,例如碳,氢,氮,氧,硫和磷,我们可以看到金属的循环对于成功的生态系统功能,植物生产力和人类健康非常重要。
摘要是元素周期表中的特殊元素,氟气体具有2.87 V与F-的最高标准电极电位,而氟原子具有最大的电负性。从著名特性中受益,氟在锂离子电池(LIB)和钠离子电池(SIB)的开发中起着重要作用。在阴极材料中,高电负性渲染增强了过渡金属氟键的离子特征,并且在电解质中的工作电位相应高;氟化电解质具有良好的抗氧化能力和耐火能力,可以显着提高电池的热安全性。在电极 - 电解质界面上,富含氟的无机成分(例如LIF和NAF)对于在阳极上形成坚固且稳定的固体电解质界面至关重要。尽管在氟阴极,电解质和接口方面取得了显着的进步,但仍然缺乏对氟化物在LIBS和SIBS中的功能的全面了解。因此,本综述简要概述了基于氟的电极,电解质和接口的最新进展,并突出了组成,特性和功能之间的相关性,以揭示Libs和Sibs中的氟化学。本综述将为氟主导的高性能电极材料,功能化电解质和合并界面的有理设计和针对性调节提供指导。
任何化学家都会告诉您,仅仅是因为两个元素在周期表中彼此邻居,这并不意味着它们具有相似的属性。镍和铜是我们的邻居。,但这对是一个奇怪的,因为这两种金属中的电子具有一个相同的特征,称为费米表面,这应该使材料具有相同的电子特性。铜一直是室温超导性的高度追捧的特征 - 某些材料具有零电阻的电动性能的能力 - 因此许多物理学家认为,基于镍的材料可能是下一步最佳的地方。第531页,朱等人。1在压力下,在镍基于周围的高压率的700,000倍的压力下提供了超导性的证据,并且温度比室温低10倍。超导性是在一个世纪前在水星中发现的,该汞几乎被冷却至绝对零2。冷却至相似的温度时,大量金属及其合金显示出超色调。但是,为了使超导性真正有用 - 例如,在较高的温度下,必须在较高的温度下实现低损耗的功率传播。1986年报道了第一个“高温”超导体,该材料后来被确定为La 2-X Ba X Cuo 4(La,Lanthanum; Ba; Ba,ba,barium; cu,cu; o,oxygen; oxygen;
1。该亚类涵盖具有无机半导体体的电动半导体设备。这包括以下类型的设备:•无机半导体设备,专门适用于整流,放大,振荡或切换,例如晶体管或二极管; •具有潜在障碍的个体无机电阻或电容器; •单个电阻器,电容器或电感器没有潜在的障碍,并特别适合与其他半导体组件集成; •该子类覆盖的设备的半导体机构或其区域; •该子类覆盖的设备电极; •集成设备,例如cmos集成设备; •专门针对此类设备的制造或处理的工艺或设备。2。此子类不涵盖:•电子记忆设备,该设备由子类H10B覆盖; •半导体设备对红外辐射,较短波长或红细胞辐射的电磁辐射敏感,这些辐射被亚类H10F覆盖; •发光的半导体设备至少具有一个潜在的屏障,这些屏障被亚类H10H覆盖; •热电,热磁性,压电,电静脉,磁磁性,磁效应,超导或其他电固态设备,这些设备被亚类H10N覆盖; •除半导体机构或电极以外的构造细节,这些细节由H01L组23/00覆盖。3。在此子类中,所使用的周期系统是第c节(3)的元素周期表中指示的i至VIII组系统。
摘要最近建立了所有局部非热(NH)对称类别中点间隙拓扑的分类。但是,由此产生的元素周期表中的许多条目仅在正式环境中进行了讨论,并且仍然缺乏物理解释,从它们的庞大 - 边界通信角度来看。在这里,我们得出了所有二维相的边缘特征,并具有内在的点间隙拓扑。虽然在一个维点间隙拓扑中总是会导致NH皮肤效应,但NH边界物理学在两个维度上显着丰富。我们发现了两类的非铁质边缘状态:(1)地下点,其中皮肤效应仅在单个边缘动量下发生,而其他所有边缘动量都没有边缘状态。在半无限边界条件下,点间隙因此完全关闭,但仅在单个边缘动量下。(2)NH特殊点分散,其中边缘状态在所有边缘段持续存在,并提供异常数量的对称性保护的异常点。令人惊讶的是,后一类系统允许在所有通用边缘终止沿所有通用边缘终端具有有限的边缘状态有限的边缘状态。同时,点间隙仅沿真实和虚构的特征值轴关闭,实现了一种新型的NH光谱流。
当二维晶体是半导体或半学的二维晶体之间形成的时,低能电子状态会被周期性的新兴汉密尔顿(Emperent Hamiltonian)描述,这些晶体是周期性的,有效地实现了具有10 nm长度尺度的晶状体结合的人工二维晶体。晶格常数足够大,可以使用场效应将每个有效原子的电子数量改变多个,从而使周期表可以在没有化学障碍的情况下进行实验探索。Moiré材料哈密顿量可以通过现象学[1]确定或从晶格规模的DFT计算中得出[2]。近年来,这些Moiré材料已被证明是新物理学的真正令人惊叹的平台,尤其是物理学,在这种物理学中,强烈的电子相关性和术语以新的方式结合在一起。对于基于石墨烯基材料的Moiré材料[1],非平凡的拓扑是从单个石墨烯片的零点继承的,而在平行堆叠金属二分法元素层的情况下[3,4]它从层之间的耦合中出现。我将在两种已建立的莫伊尔材料类别中的普通和异常的整数和分数量子厅效应,并推测这种物业工程策略可能同样有效的新类别。
具有钙钛矿和相关结构的第一行 (3d) 过渡金属氧化物 (TMOs) 为发现新奇的量子现象提供了肥沃的土壤,因为自旋、电荷、轨道和晶格自由度之间有着密切的相互作用 [1-3]。在铜氧化物中发现非常规高温超导性是最著名的例子之一 [4-6],因此它鼓励人们不断努力在 3d TMO 中寻找更多非常规超导系统。作为元素周期表中与铜最近的邻居,镍氧化物 (镍酸盐) 自 20 世纪 90 年代初以来就作为高温超导最有希望的候选者而备受关注 [7-9]。然而,直到最近才在该方向取得实验突破。 2019年,Li等人利用CaH 2通过钙钛矿相的拓扑还原反应成功合成了空穴掺杂的无限层Nd 1-x Sr x NiO 2 薄膜,并发现了𝑇 c 在9 ~ 15 K左右的超导性[10-12]。这一发现引发了许多关于铜酸盐和镍酸盐之间相同点和不同点的理论讨论[13-16]。后来发现,在12.1 GPa下,Pr 0.82 Sr 0.18 NiO 2 薄膜的𝑇 c 可以提高到30 K以上,这凸显了进一步提高超导镍酸盐𝑇 c 的潜力[17]。
自 2011 年首次合成 MXene 以来,MXene 的安全且可扩展的生产一直是一个重要但难以实现的目标 1 。MXene 是二维纳米材料,通式为 M n+1 X n T z ,其中 M 是早期过渡金属(通常是 Ti、Nb 或 V),X 是碳和/或氮,T z 代表表面终止(例如 -F、-Cl、-OH、-O)。MXene 源自一种称为 MAX 相的母材料,该母材料将 M-X 与来自周期表 13-16 2,3 族的层间 (A) 元素结合在一起。已经合成了 50 多个 MAX 相;但是,只有一些 MAX 相可以通过传统的酸蚀技术剥离成感兴趣的二维 MXene 纳米片。之前的研究大多集中在 Ti 基 MXenes 上。MXene 纳米片可用于储能、催化、EMI 屏蔽、传感器和复合材料 4-10 等一系列应用。高浓度氢氟酸 (HF) 通常用于从 MAX 相中选择性去除 A 层以生产 MXenes。其他方法通常使用盐形成原位 HF 溶液,例如将氟化锂 (LiF) 和盐酸 (HCl) 结合或使用氟化氢铵 (NH 4 )HF 2 1,11 。然而,使用水性氟化物蚀刻剂具有许多固有的风险和挑战。与处理 HF 相关的危害使得 MXene 合成工艺难以扩大到商业水平。酸蚀 MXene 合成路线的另一个缺点是废物管理 12 。此外,传统的 HF 酸蚀技术仅限于少数 MAX 相,因此需要
CHM 6620 — 固态无机化学 目标 1. 向学生介绍固态无机化学的高级概念; 2. 展示固态无机材料在当前和新兴应用中的使用方式。 先决条件:化学硕士或博士研究生或经讲师许可。 讲师 Stephen M. Kuebler 博士 电话:(407) 823-3720 办公室:化学楼 221 电子邮件:kuebler@mail.ucf.edu 文本 1. JE Huheey,《无机化学》,第 4 版。 2. Anthony R. West,《基础固态化学》,第 2 版。 3. 通过讲义和 WebCT 提供的精选阅读材料 讲座和讨论主题 ƒ 对称性、键合和结构(复习) ƒ 多态性、晶格能和缺陷 ƒ 离子固体 ƒ 氧化物和非氧化物晶体和玻璃 ƒ 制备方法(如区域精炼、化学气相沉积等) ƒ 微孔和层状固体、插层复合物、无机纤维 ƒ 链、环、笼和簇化合物 ƒ 纳米级固体(如量子点、纳米线、2D 量子阱) ƒ 线性和非线性光学材料 ƒ 无机聚合物(如有机硅、聚硅烷、聚磷腈) ƒ 催化中的无机固体 概述 在本课程中,我们将研究一系列无机固体的结构和化学性质及其一些技术应用。重点介绍它们的反应性和制备背后的化学原理。本课程对于对固态化学、催化、材料科学、环境化学感兴趣的学生很有帮助,或者总的来说,对于我们可以用元素周期表中的 100 多种元素做的所有令人兴奋的事情,这门课程都很有价值!
摘要:烷基锡簇在纳米光刻中用于制造微电子器件。烷基锡 Keggin 家族是整个元素周期表中 Keggin 簇中独一无二的一个,它们似乎更倾向于较低对称性的 β 和 γ 异构体,而不是高度对称的 α 和 ε 异构体。因此,烷基锡 Keggin 家族可能提供有关 Keggin 簇形成和异构化的重要基本信息。我们合成并表征了一种具有四面体 Ca 2+ 中心的新型丁基锡 Keggin 簇,其完整结构为 [(BuSn) 12 (CaO 4 )(OCH 3 ) 12 (O) 4 (OH) 8 ] 2+ (β-CaSn 12 )。合成是一个简单的一步法。广泛的溶液表征包括电喷雾电离质谱、小角度 x 射线散射和多核( 1 H、 13 C 和 119 Sn)NMR,表明 β-CaSn 12 基本上是纯相并且稳定的。这与之前报道的 Na 中心类似物不同,后者总是形成 β 和 γ 异构体的混合物,并且容易相互转化。因此,这项研究澄清了之前对 Na 中心类似物的复杂光谱和晶体学表征的混淆。密度泛函理论计算表明稳定性顺序为 γ-CaSn 12 < γ-NaSn 12 < β-CaSn 12 < β-NaSn 12 ; 类似物总是比 稳定,这与实验一致。这项研究的显著成果包括罕见的四面体 Ca 配位、无 Na 烷基锡簇(对微电子制造很重要)以及对由不同金属阳离子构成的 Keggin 家族的更好理解。