中韩研究人员构建出新型人工碳晶体

2023-01-14  中国 来源:其他 作者:李维科 领域:新材料

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据韩国基础科学研究所网站1月12日消息,中国科学技术大学和韩国基础科学研究所(Institute for Basic Science,IBS)多维碳材料中心的研究人员通过对富勒烯(C60)分子晶体进行电荷注入,在常压条件下构建了C60聚合物晶体和“长程有序多孔碳”(long-range ordered porous carbon,LOPC)晶体,并实现了其克量级制备。研究人员使用C60粉末作为基础材料,将其与电子转移剂α-氮化锂(α-Li3N)混合,在保持一个大气压、中等温度的条件下,α-Li3N催化了C60分子中部分碳-碳键的断裂,再通过电子转移,使C60分子与相邻的C60分子形成新的碳-碳键。研究人员发现,在碳和Li3N的比例为5:1的情况下加热至550摄氏度会导致C60分子部分破坏,在LOPC中可发现断裂的C60分子笼状结构;480摄氏度以下或减少Li3N配比不会损坏C60分子,而是形成C60聚合物晶体;600摄氏度以上或添加更多的Li3N会导致C60分子完全分解。研究人员通过X射线衍射、拉曼光谱等实验表明,LOPC是一种在“富勒烯型”向“石墨烯型”转变过程中产生的亚稳态结构。未来该材料在能量存储、负载催化、离子筛分等领域具有潜在应用。相关研究成果发表在《自然》期刊上。

消息来源:https://www.ibs.re.kr/cop/bbs/BBSMSTR_000000000738/selectBoardArticle.do?nttId=22427&pageIndex=1&searchCnd=&searchWrd=