El descubrimiento del grafeno, un material hecho de una o muy pocas capas atómicas de carbono, comenzó un boom. Hoy dia, Estos materiales bidimensionales ya no se limitan al carbono y son buenas perspectivas para muchas aplicaciones, especialmente en microelectrónica. En el diario Angewandte Chemie , Los científicos han introducido ahora un nuevo material 2-D:modificaron con éxito el arsénico (arsénico en una estructura similar al grafeno) con grupos clorometileno.

Los materiales bidimensionales son materiales cristalinos hechos de una sola o muy pocas capas de átomos que a menudo muestran propiedades inusuales. Sin embargo, el uso del grafeno para aplicaciones como transistores es limitado porque se comporta más como un conductor que como un semiconductor. Ahora se han desarrollado grafeno modificado y materiales 2-D basados ​​en otros elementos químicos con propiedades semiconductoras. Uno de esos materiales es el β-arseneno, un arsénico bidimensional en una estructura de panal deformada derivado del arsénico gris. Los investigadores esperan que la modificación de este material previamente estudiado podría mejorar sus propiedades semiconductoras y abrir el camino a nuevas aplicaciones en campos como la detección, catálisis, optoelectrónica, y otras tecnologías de semiconductores.

Un equipo de la Universidad de Química y Tecnología de Praga (República Checa) y la Universidad Técnica de Nanyang (Singapur), liderado por Zdeněk Sofer y Martin Pumera ahora ha producido con éxito una modificación covalente muy prometedora de β-arsenene.

El arseneno se obtuvo moliendo arsénico gris en tetrahidrofurano. Las fuerzas de cizallamiento hacen que las capas bidimensionales se separen y se dispersen en el disolvente. Luego, los investigadores introducen diclorometano y agregan un compuesto de litio orgánico (butillitio). Estos dos reactivos forman un intermedio llamado clorocarbeno, una molécula formada por un átomo de carbono, un átomo de hidrógeno, y un átomo de cloro. El átomo de carbono tiene dos socios de enlace cortos, un estado que hace que toda la clase de moléculas de carbeno sea altamente reactiva. El arseneno contiene pares de electrones libres que "sobresalen" de la superficie y pueden entrar fácilmente en enlaces con el clorocarbeno.

Este enfoque conduce a una alta cobertura de la superficie del arseneno con grupos clorometileno, confirmado por una variedad de métodos de análisis (espectroscopía de fotoelectrones de rayos X, Espectroscopia FT-IR, análisis elemental por microscopía electrónica de transmisión). El arseneno modificado es más estable que el arseneno puro y exhibe una fuerte luminiscencia y propiedades electrónicas que lo hacen atractivo para aplicaciones optoelectrónicas. Además, las unidades de clorometileno podrían servir como punto de partida para otras modificaciones interesantes.