Бифениленовая сеть – новая углеродная структура
Европейские химики получили новую форму углерода – плоскую кристаллическую решетку из квадратов, гексагонов и октагонов. Полученная структура проявляет металлические свойства.
Углерод, являющийся основой жизни на Земле, не перестает удивлять ученых. Этот химический элемент имеет уже более 9 аллотропных модификаций. Самые известные из них: алмаз, графит, графен, фуллерен, нанотрубки и карбин. Общий же список пополнился новым веществом.
Группе европейских ученых из Германии (Университет Марбурга) и Финляндии (Университет Аалто) под руководством Майкла Готфрида удалось получить новую модификацию. При осаждении на гладкой подложке из золота молекулы бифенилена соединяются друг с другом, образуя хиральные (оптически активные) цепочки из соединенных между собой шестиугольников.
Дальнейшее взаимодействие между цепочками может идти двумя путями:
- Стереоизомеры разного типа (L+R) образуют графен.
- Стереоизомеры одного типа (L+L, R+R) образуют новую структуру.
Такая структура представляет собой атомарно тонкую, как графен, сеть, состоящую из квадратов, шестиугольников и восьмиугольников.
В верхней части схематично показано, как атомы углерода соединяются в виде квадратов, шестиугольников и восьмиугольников. Нижняя часть – изображение сети, полученное с помощью микроскопии высокого разрешения.
Учёные назвали её бифениленовой сетью (Biphenylene Network, или просто BN). Исследователи подтвердили уникальную структуру полученной бифениленовой сети при помощи сканирующей зондовой микроскопии и обнаружили, что ее свойства значительно отличаются от свойств графена. Узкие полоски сетки, шириной всего 21 атом, проявляют металлические свойства, в то время как графен аналогичного размера является полупроводником.
«Эти полосы могут быть использованы в качестве проводящих проводов в будущих электронных устройствах на основе углерода».
– профессор Майкл Готфрид.
«Эта новая углеродная сеть может также служить в качестве превосходного анодного материала в литий-ионных батареях с большей емкостью лития по сравнению с нынешними материалами на основе графена»
– ведущий автор исследования Цитанг Фан.
Сейчас команды учёных работают над производством листов бифениленовой сети большего размера, чтобы можно было более детально изучить возможности его применения. Исследователи уверены, что новейший метод синтеза приведёт к открытию новых углеродных сетей.
Статья была опубликована в Science, с кратким русским содержанием можно познакомиться здесь.
Другие новости химии:
– Учёным удалось создать лёд, пригодный для хранения водорода
– Древние египтяне использовали свинец для чернил
– Геологи раскрыли тайну редкоземельных элементов
– Нобелевская премия по химии 2020
– Ученые создали дешевую замену палладия для хранения водорода