Søjler designet af nanografener
To nanografener (blå) med voluminøse substituenter (grå) har hver vedhæftet en PAH (rød) for at give en firdobbelt farvestofstabel. Kredit:Wuerthner group / University of Würzburg
Grafen er et kulstofmateriale, der danner ekstremt tynde lag. På grund af dens usædvanlige egenskaber er den interessant til mange tekniske anvendelser. Det gælder også for polycykliske aromatiske kulbrinter (PAH'er), som kan betragtes som udskæringer af grafen. De betragtes som lovende materialer til organiske solceller eller til felteffekttransistorer.
Store, enkeltlags PAH-molekyler - ofte omtalt som nanografener - er godt undersøgt. I modsætning hertil er lidt kendt om PAH'er arrangeret i søjleformede flerlagsstabler.
Målretning mod flerlags nanografener
Nu åbner der sig en ny tilgang til disse materialer:forskere fra Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) i Bayern, Tyskland, præsenterer en sofistikeret metode til at designe præcist definerede, flerlagede nanografener i tidsskriftet Nature Chemistry .
"I vores laboratorium har vi syntetiseret en specialfremstillet nanografen, der er udstyret med to hulrum på begge sider af dens plane kerne," siger professor Frank Würthner, leder af JMU Center for Nanosystems Chemistry. Hulrummene er dannet ved fastgørelse af voluminøse substituenter. Som følge heraf kan nanografenet indeholde maksimalt to mindre PAH'er på dens top- og bundside.
I deres eksperimenter observerede Würzburg-kemikerne, at nanografenet dannede to- og trelags PAH-komplekser i opløsning. Derudover var holdet i stand til at isolere par af disse komplekser som faste stoffer, dvs. som fire- og sekslags PAH'er, såvel som andre flerlagsforbindelser.
De strukturelle detaljer for disse produkter blev bekræftet af krystallograf Dr. Kazutaka Shoyama; Ph.d.-studerende Magnus Mahl og M.A. Niyas gennemførte syntesen, supramolekylære bindingsstudier og kvantekemiske beregninger.
Krystallograf Dr. Kazutaka Shoyama foran sit arbejdsværktøj, et enkelt krystal diffraktometer. Kredit:Wuerthner group / University of Würzburg
Mulig anvendelse i solceller
"Vores koncept for organisering af flerlags nanografener bør være anvendeligt til design af funktionelle organiske materialer," forklarer professor Würthner. Han siger, at strategien med at bruge flerlags nanografener til ladningsbærergenerering i solceller er lovende. + Udforsk yderligere
En skabelon til hurtig syntese af nanografener
Varme artikler
-
Nyt materiale kunne fremskynde undervandskommunikation i størrelsesordenerElektriske ingeniører ved UC San Diego har demonstreret, at kunstige materialer kan forbedre hastigheden af optisk kommunikation markant. Holdet viste, at et kunstigt metamateriale kan øge lystæthed -
Grafen fototransistor lovende for optiske teknologierEn grafen felteffekt transistor, eller GFET, udviklet ved Purdue University kunne bringe højtydende fotodetektorer til forskellige potentielle anvendelser. Kredit:Purdue University billede/Erin Easter -
Forskere kører en hastighedstest for at øge produktionen af kulstofnanorørKredit:Skoltech/Pavel Odinev Skoltech-forskere har undersøgt proceduren for levering af katalysator, der anvendes i den mest almindelige metode til produktion af kulstof nanorør, kemisk dampaflejr -
2-D elektronik tager et skridt fremad:Team laver halvledende film til atom-tykke kredsløbSkemaer og eksperimentelle billeder produceret af Oak Ridge National Laboratory viser defekter ved 60-graders korngrænser i todimensionale prøver af molybdendisulfid. Defekterne er 5- og 7-atomers dis
- Anatomi og fysiologi af en synapser Structure
- Ny undersøgelse bekræfter kraften i Deinosuchus og dens tænder på størrelse med bananer
- Kontrol af neuroner med lys - men uden ledninger eller batterier
- Forskere udvikler en samlet sensor til bedre at kontrollere virkningerne af chokbølger
- Top 5 grønne mobiltelefoner
- Kort overblik:Sådan udnytter nye Google-funktioner digital smarts