Новости космоса и технологий. » Нанотехнологии » Новая стратегия синтеза кристаллических графитовых нанолент

Новая стратегия синтеза кристаллических графитовых нанолент

Опубликовал: Admin, 15-10-2020, 01:01, Нанотехнологии, 46, 0

Новая стратегия синтеза кристаллических графитовых нанолент

Новая работа группы ученых во главе с доктором. Куо Ли и Хайян Чжэн из Центра перспективных исследований науки и технологий высокого давления (HPSTAR) в сотрудничестве с доктором Цзин Цзюй из Пекинского университета обнаружили, что полимеризация 14-дифенилбутадиина под давлением приводит к образованию кристаллических графитовых нанолент. Их исследование обеспечивает новую стратегию синтеза объемных кристаллических нанолент графена с упорядочением на атомном уровне и контролируемой шириной. Результат недавно опубликован в Журнал Американского химического общества .

Графитовые наноленты (ГНЛ) представляют собой полоски графена с ненулевой шириной запрещенной зоны и демонстрируют большой потенциал применения в области наноразмерных электронных и оптоэлектронных устройств. Запрещенная зона закрыта в зависимости от ее ширины, основной и краевой структур, а также замещения атомных уровней. Таким образом, синтез ГНЛ атомарной точности очень важен. Метод «снизу вверх», включающий методы синтеза с помощью поверхности и с использованием раствора, является привлекательным протоколом для построения GNR с желаемой структурой. Однако эти два метода не подходят для синтеза объемных кристаллических ГНЛ.

Одним из многообещающих подходов к получению кристаллических продуктов является топохимическая полимеризация в твердом состоянии, которая может быть вызвана в ограниченной кристаллизованной среде под действием внешних физических стимулов (свет, тепло, давление и т. Д.). К сожалению, типы реакций SSTP ограничены несколькими типами, такими как 14-присоединение,[2+2]циклоприсоединение и азид-алкиновое циклоприсоединение. Наиболее широко используемые реакции Дильса-Альдера (DA) и Дегидро-Дильса-Альдера (DDA) для построения нового шестичленного карбоцикла в растворе практически не наблюдаются в твердотельной реакции, поскольку достижение правильной ориентации и расстояния между диеном и диенофил - это очень сложно.

Полимеризация под давлением (PIP) показала свои уникальные преимущества при синтезе различных новых кристаллических материалов, поскольку давление является наиболее эффективным способом регулирования кристаллической структуры и уменьшения межмолекулярного расстояния реагента. Используя in situ рамановскую и ИК-спектроскопию, авторы обнаружили, что PIP 14-дифенилбутадиина (DPB) начинается с неожиданной реакции DDA с фенилом в качестве диенофила вместо реакции 14-присоединения между диинами. Используя несколько передовых технологий, авторы подтвердили, что продукт представляет собой кристаллические кресельные графитовые наноленты. Он имеет структуру графеновой наноленты с sp 3 -углероды по краю. Можно ожидать, что sp 3 углерод можно преобразовать в sp 2 -углероды за счет потери водорода и четко определенной структуры GNR с четким краем кресла и шириной 1 нм.

Кроме того, исследователи также выполнили нейтронную дифракцию под высоким давлением на месте, чтобы изучить кристаллическая структура DPB при пороговом давлении реакции (10 ГПа) и критическое расстояние этой реакции DDA было определено как 32 Å. Основываясь на нескольких количественных расстояниях различных реактивных положений до реакции, они предположили, что в PIP преобладает расстояние реактивных положений, которое отличается от реакции в растворе, в которой преобладают активные функциональные группы.


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии