En ny syntesemetode for tredimensionelle nanocarboner

Et team af forskere ledet af Kenichiro Itami, Professor og direktør for Institute of Transformative Bio-Molecules (WPI-ITbM), har udviklet en ny metode til syntese af tredimensionelle nanocarboner med potentiale til at fremme materialevidenskab.

Tredimensionelle nanocarboner, næste generations materialer med overlegne fysiske egenskaber, som forventes at finde anvendelse i brændselsceller og organisk elektronik, har hidtil været ekstremt udfordrende at syntetisere på en præcis og praktisk måde. Denne nye metode bruger en palladiumkatalysator til at forbinde polycykliske aromatiske carbonhydrider for at danne en ottekantet struktur, muliggør vellykket tredimensionel syntese af nanocarbonmolekyler.

Nanocarboner, såsom fulleren (en kugle, for hvilken Nobelprisen i 1996 blev tildelt), carbon nanorøret (en cylinder, opdaget i 1991) og grafen (et ark, som Nobelprisen i 2010 blev givet) har tiltrukket sig stor opmærksomhed som funktionelle molekyler med en række forskellige egenskaber. Da Mackay et al. fremsatte deres teori i 1991, en række periodiske tredimensionelle nanocarboner er blevet foreslået.

Imidlertid, disse har været ekstraordinært svære at syntetisere. En særlig udfordring er den otte-leddede ringstruktur, som dukker op med jævne mellemrum, nødvendiggør en effektiv metode til dets syntese. For at gøre det, Dr. Itamis forskerhold udviklede en ny metode til at forbinde polycykliske aromatiske kulbrinter ved hjælp af en palladiumkatalysator til at producere otte-leddede ringe via krydskobling, den første reaktion af sin type i verden.

Succesen med denne forskning repræsenterer en revolutionerende præstation inden for tredimensionel syntese af nanocarbonmolekyler. Det forventes at føre til opdagelse og belysning af yderligere nye egenskaber og udvikling af næste generations funktionelle materialer.