市场动态/news
我国科学家成功制备创造一种新型碳材料
来源：中国合成树脂网 2022-06-17 11:19:08
6月15日，中国科学院化学研究所研究员郑健团队在国际学术期刊《自然》（nature）上发表了关于碳家族新材料的的新成果。该工作在常压下通过简单的反应条件，创制了一种新型碳同素异形体单晶——单层聚合c60。
碳材料一直被认为是一种未来材料，制备新型碳材料一直是材料领域的前沿科学问题，以富勒烯、碳纳米管、石墨烯、石墨炔为代表的新型碳材料的每一次发现都引发了材料学家的研究热潮。单层聚合c60是一种全新的簇聚二维超结构，由 c60簇笼在平面上通过c-c键相互共价键合形成规则的拓扑结构。这种新型碳材料具有较高的结晶度和良好的热力学稳定性，并具有适度的禁带宽度，为碳材料的研究提供了全新思路。
迄今为止构筑二维材料的最小单元是单个原子，被称为人造原子的纳米团簇作为基本单元构筑更高级的二维拓扑结构一直未能实现。由于碳碳成键的反应收率不是100%且反应不可逆，因此使用传统化学反应自下而上通过分子“垒砖头”的方法制备二维团簇碳材料单晶几乎无法完成。郑健课题组历时5年，利用掺杂聚合-剥离两步法，成功制备了单层二维聚合c60单晶，获得了确凿的价键结构。
单层聚合c60具有显著的平面各向异性，如各向异性声子模式和电导率，这意味着该材料在非线性光学和功能化电子器件方面可能具有应用前景。此外，由于其独特的共轭碳结构、巨大的超晶格和多孔骨架结构，该二维簇聚碳材料或在超导、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应用价值。