Fullerene krystaller med bimodale porearkitekturer

En forskningsgruppe ledet af MANA Scientist Dr. Lok Kumar Shrestha fra Supermolecules Unit, for første gang demonstreret skabelonfrit nyt mesoporøst kulstofmateriale:fulleren (C ₆₀ ) krystaller med bimodale porearkitekturer og med stærkt krystalliseret ramme. Eksperimenter har vist, at dette nye meso- og makroporøse materiale viser bedre elektrokemisk ydeevne sammenlignet med uberørt C ₆₀ på grund af højere elektrokemisk aktive overfladearealer.

I denne forskning, roman fullerene (C ₆₀ ) krystaller med bimodale mesoporøse og makroporøse strukturer sammensat af en stærkt krystalliseret ramme er fremstillet ved anvendelse af en væske-væske grænsefladeudfældning (LLIP) metode, der involverer grænsefladen mellem isopropylalkohol (IPA) og en mættet opløsning af C ₆₀ i en blanding af benzen og carbontetrachlorid (CCl ₄ ). Den resulterende mesoporøse C ₆₀ udviser todimensionel (2D) sekskantet plademorfologi.

Porøsitet og elektrokemisk aktivt overfladeareal kunne kontrolleres fleksibelt ved at øge blandingsfraktionen af ​​CCl ₄ og benzen. Den synergistiske virkning af blanding af opløsningsmidler (CCl ₄ og benzen) er hovedsageligt ansvarlig for dannelsen af ​​en sådan porøs struktur. Ellers, i en individuel IPA/CCl ₄ og IPA/benzen system, 2D pladelignende og 1D nanowhiskers morfologi uden porer observeres. Ved løsningsbaseret krystallisation (LLIP-metode), opløsningsmiddelmolekyle bliver fanget under krystallisation, som ved langsom frigivelse/eller fordampning skaber en porøs struktur. Det forventes, at denne metodiske innovation vil være en milepæl for produktionen af ​​stærkt krystallinske kulstofbaserede materialer, der giver bedre ydeevne i katalytisk, elektrokemisk, og sanseegenskaber.

Disse forskningsresultater er for nylig offentliggjort i Journal of American Chemical Society , 2013, 135, 586-589.