无机合成化学- 经典合成方法-PPT演示文稿.pptVIP

2002年12月31日，上海磁浮列车驶出浦东国际机场站 超导性元素在周期表中的分布 一些超导体的Tc 元素 Tc/K 化合物 Tc/K Zn 0.88 Nb3Ge 23.2 Cd 0.56 Nb3Sn 18.0 Hg 4.15 LiTiO4 13 Pb 7.19 K0.4Ba0.6BiO3 29.8 Nb 9.50 YBa2Cu3O7 95 Tl2Ba2Ca2Cu3O10 将Mg 粉(98.5 %)和超细B 粉(99.999 %)按摩尔比例1∶2 混合, 在N2 气氛下研磨均匀, 再把混合物压片, 用白金箔密封, 然后放入氮化硼管和石墨管中。利用叶蜡石块作为传压介质,在3.0GPa 、1000 ℃条件下烧结10 ～ 30min , 淬火至室温降压, 得到致密的块状材料。样品具有良好的室温导电性, 经抛光后呈现金属光泽。粉末X射线衍射实验表明生成物是MgB2 。 超导体MgB2的高温高压合成 MgB2层状结构示意图 超导温度39K 超导材料研究的热点 在2009年10月9日的《Nature》杂志上，美国能源部布鲁克海文国家实验室的科学家报告说，他们利用多种铜氧化物材料，成功制造出了双层高温超导薄膜。尽管任何一层材料本身都不具有超导电性，但二者的界面2~3nm厚的范围内却展现出了一个超导区域。此外，研究人员还进一步证实了，如果暴露于臭氧，该双层材料的超导临界温度可以提升到超过50K，这是一个相对很高的温度，更可能有实际的应用价值。 A. Gozar, D. A. Muller , I. Bozovic.Nature.2008,455: 782 学界之前基于铜氧化合物高温超导体的二维层状晶体结构，普遍认为维度的降低是形成高温超导的必备条件。必威体育精装版研究证明：在具有二维层状晶体结构的铁基超导材料钡铁砷在低温的上临界磁场具有“各向同性”的特征，也就是说该材料的超导上临界磁场不依赖于外加磁场的方向，与先前二维层状超导体中所观察到的现象完全不同。这是首次在二维层状的超导材料中报道三维的超导特性。研究则表明，低维的晶体结构可能更有利于高温超导的形成，但它并不是形成高温超导的唯一因素。铁基超导材料虽然也具有二维层状的晶体结构，但其电子结构可能更接近于三维，铁基高温超导的形成应该与其独特的电子结构有关。 H. Q. Yuan, J. Singleton, F. F. Balakirev, et al.Nature, 2009, 457:565 铁基超导体领域取得重要进展 1、充分发挥1.0～8.0GPa，2000K的温压段的合成潜力，积极发展大腔体（小于大压机腔体，大大于微型金刚石对顶钻高压装置的腔体。合成产物易于取出来进行表征测试）的高压高温合成技术，把合成压力温度推向30GPa，2600K范围。注意开展DAC和激光直接加热的超高压高温合成研究及有关高压高温合成的原位测试研究。 2.3.4 高压合成的研究方向与展望 2、开展高压高温无机化合物的反应和化合机制的研究，总结合成规律，合成出有助于加深新现象、新规律认识和有重要应用前景的化合物。 3、进行各种前驱物、纳米原料和合成产物（如层状结构等）的原子分子水平设计，开展高压高温合成。重视稀土变价化合物高压高温合成研究。 4、注意开展纳米固体的纳米界面区中的化学反应 和难合成化合物的高压高温合成研究。 5、积极进行高压高温单晶体的合成和机制研究。 6、重视亚稳中间物质的截获，开展动力学理论研 究，控制条件，寻找具有新结构、新性能、新应用的中 间准稳物质。 7、已有高压高温合成物质的应用可能性的研究。 8、积极开展新化合物新物质（包括生物质）的结 构、行为的高压飞秒观测研究。 随堂测试 尖晶石型MgAl2O4为什么必须在高温条件下合成？ * * * * * 3）能直接与被测物体相接触，不受环境介质如烟雾、尘埃、二氧化碳、蒸气等影响而引起误差，具有较高的准确度，可保证在预期的误差以内。 4)测温范围较广，一般可在室温至2000℃左右之间应用，某些情况其至可达3000℃。 5）测量讯号可远距离传送，并由仪表迅速显示或自动记录，便于集中管理。 （2）光学高温计 光学高温计是利用受热物体的单波辐射强度(即物体的单色亮度)随温度升高而增加的原理来进行高温测量的。 使用热电偶测量温度虽然简便可靠，但也存在一些限制。例如，热电偶必须与测量的介质接触，热电偶的热电性质和保护管的耐热程度等使热电偶不能用于长时间较高温度的测量。 在这方面，光学高温计则具有显著的优势。 1）不需要同被测物质接触，同时也不影响被测物质的温度场。 2