首页>科技 > 正文

科学家创制出一种新型碳同素异形体单晶 即单层二维聚合C60单晶

2022-06-17 16:18:11    出处:科技日报

碳是一种神奇的材料,既可以制成柔软的铅笔芯,也可以构成坚硬的金刚石。16日,《自然》发表了一项关于碳家族新材料的研究成果。来自中国科学院化学研究所的研究人员,在常压下通过简单的反应条件,创制出一种新型碳同素异形体单晶——单层聚合C60。

金刚石、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等材料都由碳原子构成,但由于原子排列不同,它们展现出完全不同的物理化学质,因此,它们被称为碳的“同素异形体”。

研究新的碳同素异形体、制备新型碳材料一直是材料领域的前沿科学问题。“迄今为止,单个原子一直是构筑二维材料的最小单元。把纳米团簇作为基本单元,使用传统化学反应,自下而上像‘垒砖头’一样构筑更高级的二维拓扑结构材料一直未能实现。”中科院化学所研究员郑健坦言。

经过5年的潜心研究,研究人员利用掺杂聚合—剥离两步法,成功把纳米团簇C60聚合在一个面上,并通过碳碳键相互共价键合形成规则的二维拓扑结构材料,即单层二维聚合C60单晶。

“通过进一步研究,我们发现,这种新型碳材料具有结晶度高、热力学稳定好以及禁带宽度适度等优良特。”郑健说,这是继石墨烯之后,又一种稳定的二维碳材料。

郑健表示,这项研究开辟了以碳簇代替原子构筑碳材料的新策略,同时,新制备的碳材料在非线光学和功能化电子器件方面具有巨大应用前景,在超导、量子计算、自旋输运、信息及能量存储、催化等领域也具有潜在的应用价值。(记者陆成宽)

关键词: 单层聚合C60 中国科学院化学研究所 碳的同素异形体 碳家族新材料

相关内容

消费
产业
官宣:容声冰箱成为2022年卡塔尔™世界杯官方指定冰箱 随着哥斯达黎加战胜新西兰赢得最后一个世界杯决赛阶段席位,2022年卡塔尔世界杯的32强
海信激光电视亮相中国驻迪拜总领事馆座谈会 作为中国创新科技的一张新名片,海信激光电视频频出圈海外。自今年4月以来,在接连亮
北汽集团:不忘“卫蓝”初心,践行“双碳”使命 在人类第四次产业革命加速酝酿的阶段,在汽车产业百年未有之大变局的时代大潮中,北汽
容声618狂欢夜 DOU来直播间燃爆这个夏天 一年一度的618大促你买买买了吗?令人心动的折扣、低到尘埃里的价格。明晚19:00,更让
基金