поиск |
Новости химической науки > Поприветствуем нового члена семьи наноуглеродных материалов17.7.2013 Семья наноуглеродных материалов пополнилась новым членом – это первый образец неплоского нанографена. Исследователи из Бостонского Колледжа и Университета Нагойи смогли синтезировать графен с неплоской, искаженной структурой за счет введения в субъединицу графена циклов, членность которых превышает шесть.
Было обнаружено, что необычная структура отличается необычными оптическими и электронными свойствами, которые отличают ее от других представителей материалов, образованных только углеродом. Возможность контролировать степень искажения планарности графеновой системы за счет введения дополнительных циклов с нечетным количеством атомов может стать способом для настройки свойств графеноподобных материалов для их использования в оптоэлектронных устройствах будущего.
Искаженный нанографен обладает интересными оптическими и электронными свойствами. (Рисунок из Nat. Chem., 2013, DOI: 10.1038/nchem.1704)
Ключом к образованию неплоского нанографена является инкорпорирование в гексагональную кристаллическую структуру графена пяти семичленных циклов – для этого применялся разработанный ранее метод построения больших по размеру субъединиц графена по методу «снизу вверх» (получение наночастиц за счет объединения атомов и молекул). Воодушевленные достигнутыми ранее успехами в получении полициклических ароматических углеводородов [polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH)] исследователи решили использовать уже отработанную технику для арилирования чашеобразного полициклического ароматического углеводорода кораннулена за счет активации связей C–H.
Было обнаружено, что реакция не останавливается на образовании ожидавшегося продукта пятикратного аннелирования, а продолжается, приводя к образованию фрагмента искаженного из плоскости нанографена, содержащего 80 атомов углерода, объединенных в 26 циклов. Участник проекта со стороны Японии, Кеничиро Итами (Kenichiro Itami) отмечает, что результаты работы можно рассмтаривать как открытие – первоначально никто не ожидал, что семичленные циклы так просто образуются в мягких условиях.
В то время, как положительная кривизна, обусловленная введением пятичленных циклов, хорошо известна для фуллеренов и их аналогов, семичленные циклы обуславливают отрицательную кривизну, которая приводит не только к искажению структуры графенового листка, но и к изменению их свойств по сравнению с планарными аналогами.
Искаженный графен. (Рисунок из Nat. Chem., 2013, DOI: 10.1038/nchem.1704)
Как отмечает Дэвид Драболд (David Drabold) из Университета Огайо, результаты экспериментов находятся в хорошем соответствии с теоретическими предсказаниями. Он подчеркивает, что в этой элегантной работе впервые было проведено экспериментальное исследование влияние циклов с нечетным количеством атомов углерода на свойства небольшого фрагмента аморфного графена.
Джай Зигель (Jay Siegel) из Университета Цюриха дополнительно подчеркивает, что несомненная ценность этой работы заключается еще и в том, что новый тип нанографена можно получить из кораннулена, вещества, коммерчески доступного в килограммовых количествах. Он уверен, что электронные и оптические свойства нового материала позволят в перспективе использовать его для изготовления светоизлучающих диодов, солнечных батарей или фотогальванических элементов.
Лоуренс Скотт (Lawrence Scott), представляющий американскую часть исследовательской группы, заявляет, что значение открытия не только в получении первого образца искаженного нанографена – теперь, когда стал известен способ внедрения семичленных циклов в двухмерные кристаллические решетки графена, появилась надежда, что этот способ поможет пополнить семью наноуглеродных материалов новыми членами.
Источник: Nat. Chem., 2013, DOI: 10.1038/nchem.1704 метки статьи: #нанотехнологии, #новые материалы, #органический синтез, #химия твердого тела Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Поприветствуем нового члена семьи наноуглеродных материалов" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. 25.12.2016 Вещества, которые нас порадовали в уходящем году 13.12.2016 Морская вода позволит освободиться от «литиевой иглы» 5.12.2016 Платина с отрицательным зарядом 29.11.2016 В «плоский мир» въехала молекула – колесо со спицами 21.11.2016 Носки превращаются в гибкие хемосенсоры Подписка на новости
Новости компаний
03.04.23
|
Химпром, ПАО
Все новости
Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Новый подход «Химпрома» к чистому воздуху и воде в Чувашии 13.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» присоединился к проекту «Жить и работать в Чувашии» 06.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» взял лидерство в реализации профориентационного проекта УПК 21 Подписка на новости
|