صفحه اصلی > نمایشگاه > محتوای

پیشرفت در تحقیق در مورد ساختار نوری و کاربرد نیترویید بور شش ضلعی

Jul 03, 2019

H-BN یک کریستال اتمی دو بعدی است که دارای پایداری حرارتی و شیمیایی بسیار بالا و نوار باریک گسترده است. شبیه به گرافن، monolayer h-BN دارای ساختار شبکه لانه زنبوری شش ضلعی و سطح اتمی صاف است. ترکیبی از لایه ها و لایه های چند لایه h-BN به نیروی ون وارواس بستگی دارد. محققان موسسه Microsystems شانگهای دریافتند که اگر کریستالهای h-BN در پلاسما هیدروژن درمان شوند، حباب های اندازه میکر بر روی سطح بلورهای h-BN شکل می گیرد. اندازه گیری های بیشتر نشان می دهد که انباشته شدن بین لایه های بلورهای h-BN توسط مدل AA'om تحت تاثیر قرار می گیرد که ویژگی های همسایگی متخلخل دارد. وقتی هیدروژن به حالت پلاسما وارد می شود، تعداد زیادی اتم هیدروژن تولید می شود. این اتم های هیدروژن می تواند مانع از ابر الکترون الکترون h-BN شود، نفوذ چند لایه h-BN را از بین نمی برد و به مولکول های هیدروژن در فواصل بین لایه بازمی گردد. از آنجا که دو بعدی h-BN می تواند عبور از مولکول های گاز را مسدود کند، هیدروژن در نهایت به شکاف inter-layer h-BN محدود می شود و در نهایت حباب شکل می گیرد. محققان همچنین دریافتند که این فرآیند پلاسما می تواند مولکول های هیدروژن را از مخلوط آرگون-هیدروژن به هیدروژن بین دو لایه جدا کرده و حباب ها را شکل دهد و حتی هیدروژن را از گازهای هیدروکربن مانند متان یا استیلن استخراج کند.

برای اندازه گیری حباب ها بر روی سطح h-BN از یک میکروسکوپ نیروی اتمی فریزر استفاده شد. مشخص شد که حباب های کامل ناگهان هنگامی که درجه حرارت از 34 K به 33 K رسیده است، ناپدید می شوند. این روند فروپاشی / گسترش می تواند به طور مکرر با فرایند خنک کننده / گرم شدن اتفاق می افتد. دمای انتقال با دما مایع سازی هیدروژن (33.18 K) سازگار است، که به طور غیر مستقیم نشان می دهد که هیدروژن در حقیقت در حباب h-BN وجود دارد.

این کار با استفاده از میکروساختارهای ویژه h-BN برای جدا کردن، استخراج و ذخیره هیدروژن موفق است. در عین حال، فرایند ساخت قابل کنترل از حباب های میکرو مقیاس یک طرح جدید برای دستگاه های میکرو نانو الکترومکانیکی و تحقیقات مکانیکی مبتنی بر بلورهای اتمی دو بعدی را فراهم می کند.

微信图片_20190703101923

جداسازی هیدروژن در حباب های نیتریدی بور شش ضلعی توسط فرایند پلاسما

微信图片_20190703101931

استخراج هیدروژن از هیدروکربن ها توسط فرایند پلاسما و کپسوله سازی در interlayer h-BN

微信图片_20190703101934

گسترش / سقوط حباب های هیدروژنی در سطح h-BN در دما 33-34 K. مقیاس نوار اندازه: 3um