中国科研突破：无需高压，类金刚石结构聚合氮制备取得重要进展！

【ITBEAR】中国科学院合肥物质院固体所的研究团队，在王贤龙研究员的带领下，利用第一性原理计算，成功在常压下合成了一种高含能的立方偏转聚合氮。这种物质具有类金刚石的结构，为立方聚合氮的大规模制备开辟了新的途径。

立方偏转聚合氮，作为新型高能量密度材料的佼佼者，其能量释放后的产物仅为氮气，因而兼具高能与环保的双重优势。然而，如何在常压下稳定合成这种材料，一直是科学界面临的挑战。

此前，虽有报道在高压条件下合成了立方偏转聚合氮，但这些方法均未能将其稳定至常压。同时，降压过程中的分解机制也一直是个谜。

研究团队通过系统模拟不同条件下立方偏转聚合氮的稳定性，揭示了其降压分解的表面失稳机制，并提出了通过饱和表面悬挂键并转移电荷来稳定该物质的方法。

在此基础上，团队进一步创新，选用更安全、成本更低的叠氮化钾作为前驱体，替代了原先使用的剧毒和高感度的叠氮化钠。通过自主研发的等离子体增强化学气相沉积装置，他们成功在常压下合成了立方偏转聚合氮，且样品在常温下可稳定保存超过两个月。

同步热分析结果显示，这种立方偏转聚合氮的热分解温度高达488℃，与理论预测值高度吻合。激光等离子驱动微爆法测试也证实了其爆速的显著提升。

这一研究成果不仅为立方聚合氮的宏量制备提供了技术支持，也为高能量密度材料的研究和应用开辟了新的方向。