La estructura de la monocapa polimérica C60. Crédito:Estudio Ella Maru
Los alótropos de carbono sintético son fascinantes por sus excelentes propiedades y posibles aplicaciones. Los científicos han dedicado décadas a sintetizar nuevos tipos de materiales de carbono. Sin embargo, hasta ahora no se ha sintetizado con éxito un fullereno bidimensional que posea una estructura única.
Un grupo de investigación dirigido por el profesor Zheng Jian del Instituto de Química de la Academia de Ciencias de China (ICCAS) desarrolló una nueva estrategia de escisión de unión entre capas para preparar un fullereno polimérico monocapa bidimensional.
Los investigadores prepararon magnesio intercalado C60 cristales a granel como precursor de la reacción de exfoliación. Luego utilizaron una estrategia de intercambio de cationes asistida por ligandos para dividir los enlaces entre capas en cristales a granel, lo que llevó a que los cristales a granel se exfoliaran en nanoláminas monocapa.
La estructura de la monocapa polimérica C60 fue explorado por difracción de rayos X de cristal único y microscopía electrónica de transmisión de barrido (STEM). En esta monocapa polimérica C60 , jaulas de racimo de C60 están unidos covalentemente entre sí en un plano, formando una topología regular distinta de la de los materiales 2D convencionales.
Además, la monocapa polimérica C60 exhibe una interesante propiedad anisotrópica en el plano y una banda prohibida moderada de 1,6 eV, lo que lo convierte en un candidato potencial para su uso en dispositivos electrónicos.
"El trabajo es el primero en sintetizar un fullereno polimérico monocapa. Es de gran importancia, ya que agrega un nuevo miembro a la familia de materiales de carbono", dijo Zheng. "Este trabajo ha abierto un nuevo campo de investigación en áreas de material de carbono bidimensional y la estrategia de síntesis podría proporcionar una perspectiva única en la exploración de nuevo material de carbono".
El estudio, titulado "Síntesis de una red de fullereno monocapa", se publicó en Nature . Intercalación de cationes orgánicos:una estrategia eficaz para manipular la topología de banda y la superconductividad
