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

碳材料一直被認為是(shì)一種(zhǒng)未來材料,製備新型碳材料一直是材(cái)料領域的前沿科學問(wèn)題,以富勒烯、碳(tàn)納(nà)米管、石墨烯、石墨炔為代表的新型碳材(cái)料的(de)每一次發現都引發(fā)了材料學家的研究熱潮。單(dān)層聚(jù)合C60是一種全新的簇聚二維超結構,由 C60簇籠在平麵上通過C-C鍵相互共價鍵合形成規則的拓(tuò)撲結構(gòu)。這種新型碳材料具有較高的結晶(jīng)度和良好的熱力學穩定性,並具有適度的禁(jìn)帶寬度,為碳材料的研究提供(gòng)了全新思路。
迄今為止(zhǐ)構築二(èr)維材料的最小單元是單個原子,被稱為(wéi)人造原子的納米團簇作為基本單元構築更高級的二維拓(tuò)撲結構一直未(wèi)能實現。由於碳碳成鍵的(de)反應收率不是100%且反應不(bú)可逆,因此使用傳統化學反應自下而上通過分子“壘磚頭”的方法製備二維(wéi)團簇碳材料單晶(jīng)幾乎無法(fǎ)完成。鄭健課題組曆(lì)時5年,利用摻雜聚(jù)合-剝離兩步法,成功製(zhì)備了單層二維聚合C60單晶,獲得(dé)了確鑿的價鍵結構。
單層聚合C60具有顯著(zhe)的平麵各向異性,如各向異性聲子模式和電導率,這意(yì)味著該材料在非線性光學和功能化電子器件方麵可能具有應用前景。此外,由於其獨特的共軛碳結構、巨大的超晶格和多孔骨架結構(gòu),該二維簇聚碳材料或在超導、量子計算、自(zì)旋輸運、信息及能量存儲、催化等領域也具有潛在(zài)應用價(jià)值。
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