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研究人員開發(fā)全新非苯類碳同素異形體，類似石墨烯
文章來源： OFweek新材料網(wǎng) 更新時(shí)間：2021-05-24 14:30:49
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文／陳根 碳以各種形式存在。其中，厚度只有一個(gè)原子層的石墨烯是已知最薄的材料，在石墨烯中，每個(gè)碳原子與三個(gè)相鄰的碳原子相連，形成蜂窩狀網(wǎng)絡(luò)中排列的六邊形。石墨烯獨(dú)特的特性也使其成為未來電子和高科技工程等應(yīng)用領(lǐng)域中極為令人興奮的候選材料。 現(xiàn)在，來自歐洲的一支研究團(tuán)隊(duì)稱，他們開發(fā)出了一種全新的非苯類碳同素異形體，該全新的非苯類碳同素異形體與石墨烯具有一定的相似之處，也同時(shí)互相保持了不少的區(qū)別。
這項(xiàng)工作始于將含碳分子置于非常光滑的金表面上，研究人員讓它們?cè)谀抢镄纬蓛煞N鏡像類型的鏈（像是左手或右手）。盡管石墨烯會(huì)將不同的鏈結(jié)合到一起，但在新材料中，只有相同類型的鏈會(huì)被結(jié)合到一起。于是研究人員得以見到了蜂窩狀的圖案，還觀察到它形成了正方形和八邊形。 通過高分辨率掃描探針顯微鏡確認(rèn)了新材料的結(jié)構(gòu)之后，研究團(tuán)隊(duì)將之命名為聯(lián)苯網(wǎng)絡(luò)（Biphenylene Network），且發(fā)現(xiàn)它的電特性與石墨烯有很大的不同。 這種網(wǎng)絡(luò)在原子上很薄，像石墨烯一樣，但由正方形、六角形和八角形組成，形成有序的晶格。他們用高分辨率掃描探針顯微鏡證實(shí)了這種網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，有趣的是，他們發(fā)現(xiàn)，其電子性質(zhì)與石墨烯截然不同。 與石墨烯和其他形式的碳形成對(duì)比的是，這種新型的非苯類碳同素異形體具有金屬性質(zhì)。網(wǎng)絡(luò)中只有21個(gè)原子寬的窄條紋已經(jīng)表現(xiàn)得像一種金屬，而石墨烯就是這種尺寸的半導(dǎo)體。 研究人員表示，這些條紋可以用作未來碳基電子設(shè)備的導(dǎo)線。此外，這種新型碳網(wǎng)絡(luò)也可以作為鋰離子電池的一種優(yōu)越的正極材料，與目前的石墨烯基材料相比，它具有更大的儲(chǔ)鋰容量。 當(dāng)前，研究人員已在《科學(xué)》（Science）雜志上介紹了他們的新發(fā)現(xiàn)。并將其新發(fā)現(xiàn)的標(biāo)題命名為《Biphenylene network： A nonbenzenoid carbon allotrope》，即《聯(lián)苯網(wǎng)絡(luò)：一種非苯類碳同素異形體》。 |
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