來源:中國(guó)国产精品免费福利樹脂網 2022-06-17 11:19:08
6月15日,中(zhōng)國科學院化學研究所研究員鄭健團隊在國(guó)際學術期(qī)刊《自然》(Nature)上發表了關於碳家族新材料(liào)的的新成果。該(gāi)工作在常壓下通過簡單的反應條件,創製了一種新型碳(tàn)同素異形體單晶——單層聚合(hé)C60。

碳材料一(yī)直被認為是一種未來材料,製備(bèi)新型碳材料一直是材料領域的前沿科學(xué)問題,以富勒烯、碳納米管、石墨烯、石(shí)墨炔為代表的新型碳材料的每一次發現都(dōu)引發了材料學家的研(yán)究熱(rè)潮。單層聚合C60是(shì)一種(zhǒng)全(quán)新(xīn)的簇聚二維超結構(gòu),由 C60簇籠在平麵上通過C-C鍵相互共價鍵合形成規則的(de)拓撲結(jié)構。這種新型碳材料具有較高的結晶度(dù)和(hé)良好的熱(rè)力學穩定性,並具(jù)有適度的禁帶(dài)寬度,為碳材料的研究提供了全新思路。
迄今為止構築二維材料的最小單元是單個原子,被稱為人(rén)造原子的納米團簇作為基本單元構築更高級的二維拓撲結構一(yī)直未能實現。由(yóu)於碳碳成鍵的反應收率不是100%且反應不(bú)可逆(nì),因此使用傳統化學反應自下(xià)而上通過分子“壘磚頭(tóu)”的方法製備二維團簇碳材料單晶幾乎無法完成。鄭健課題組曆時5年,利用摻雜聚合-剝離兩步法,成功製備(bèi)了單層二維聚(jù)合C60單晶,獲得了確(què)鑿的價鍵結構。
單層聚合C60具有顯著的平麵各向異(yì)性,如各向異性聲(shēng)子模式和電導率,這(zhè)意味著該材(cái)料(liào)在非線性光學和功能化電子器(qì)件(jiàn)方麵可能具有應用(yòng)前景。此外,由(yóu)於其獨特(tè)的共軛碳結構、巨大的超(chāo)晶格和多孔骨架結構,該二維簇聚碳材料或(huò)在超導、量子計算(suàn)、自旋(xuán)輸運、信息及能量存儲、催化等領域也具有潛在應用價值(zhí)。
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