La struttura del polimero monostrato C60. Credito:Ella Maru Studio
Gli allotropi di carbonio sintetico sono affascinanti per le loro eccezionali proprietà e potenziali applicazioni. Gli scienziati hanno dedicato decenni alla sintesi di nuovi tipi di materiali di carbonio. Tuttavia, un fullerene bidimensionale, che possiede una struttura unica, non è stato sintetizzato con successo fino ad ora.
Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Zheng Jian dell'Istituto di Chimica dell'Accademia Cinese delle Scienze (ICCAS) ha sviluppato una nuova strategia di scissione del legame interstrato per preparare un fullerene polimerico monostrato bidimensionale.
I ricercatori hanno preparato C60 intercalato con magnesio cristalli sfusi come precursore della reazione di esfoliazione. Hanno quindi utilizzato una strategia di scambio cationico assistita da ligando per scindere i legami interstrato in cristalli sfusi, il che ha portato i cristalli sfusi a essere esfoliati in nanofogli monostrato.
La struttura del polimero monostrato C60 è stato esplorato mediante diffrazione di raggi X a cristallo singolo e microscopia elettronica a trasmissione a scansione (STEM). In questo monostrato polimerico C60 , gabbie a grappolo di C60 sono legati in modo covalente tra loro in un piano, formando una topologia regolare distinta da quella dei materiali 2D convenzionali.
Inoltre, il polimero monostrato C60 mostra un'interessante proprietà anisotropica nel piano e un gap di banda moderato di 1,6 eV, che lo rende un potenziale candidato per l'uso nei dispositivi elettronici.
"Il lavoro è il primo a sintetizzare un fullerene polimerico monostrato. È di grande importanza, poiché aggiunge un nuovo membro alla famiglia dei materiali in carbonio", ha affermato Zheng. "Questo lavoro ha aperto un nuovo campo di ricerca nelle aree del materiale di carbonio bidimensionale e la strategia di sintesi potrebbe fornire una prospettiva unica nell'esplorazione di nuovo materiale di carbonio."
Lo studio, intitolato "Synthesis of a monolayer fullerene network", è stato pubblicato su Nature . + Esplora ulteriormente
