Nyt medlem tilføjet til kulstofmaterialefamilien, en todimensionel monolag polymer fulleren

Syntetiske carbon allotroper er fascinerende for deres enestående egenskaber og potentielle anvendelser. Forskere har viet årtier til at syntetisere nye typer kulstofmaterialer. Imidlertid er en todimensionel fulleren, som har en unik struktur, ikke blevet syntetiseret med succes indtil nu.

En forskergruppe ledet af prof. Zheng Jian fra Institut for Kemi ved Det Kinesiske Videnskabsakademi (ICCAS) udviklede en ny spaltningsstrategi for mellemlagsbinding til fremstilling af en todimensionel monolag polymer fulleren.

Forskerne forberedte magnesium intercalated C₆₀ bulkkrystaller som forløber for eksfolieringsreaktionen. De brugte derefter en ligand-assisteret kationbytterstrategi til at spalte mellemlagsbindingerne til bulkkrystaller, hvilket førte til at bulkkrystallerne blev eksfolieret til monolags nanoark.

Strukturen af ​​monolag polymert C₆₀ blev undersøgt ved enkeltkrystal røntgendiffraktion og scanning transmission elektronmikroskopi (STEM). I dette monolag polymer C₆₀ , klyngebure af C₆₀ er kovalent bundet til hinanden i et plan og danner en regulær topologi, der er forskellig fra den for konventionelle 2D-materialer.

Desuden monolag polymer C₆₀ udviser en interessant anisotrop egenskab i planet og et moderat båndgab på 1,6 eV, hvilket gør det til en potentiel kandidat til brug i elektroniske enheder.

"Værket er det første til at syntetisere en monolag polymer fulleren. Det er af stor betydning, da det tilføjer et nyt medlem til kulstofmaterialefamilien," sagde Zheng. "Dette arbejde har åbnet et nyt forskningsfelt inden for todimensionelle kulstofmaterialeområder, og syntesestrategien kunne give et unikt perspektiv i at udforske nyt kulstofmateriale."

Undersøgelsen, med titlen "Synthesis of a monolayer fulleren network," blev offentliggjort i Nature . + Udforsk yderligere

Organisk-kation-interkalation:En effektiv strategi til at manipulere båndtopologi og superledningsevne