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富勒烯在晶體學和材料科學領(lǐng)域取得重大突破 ——C60聚合物晶體以及長程有序多孔碳晶體
近日，中國科學技術(shù)大學化學與材料科學學院材料科學與工程系、合肥微尺度物質(zhì)科學國家研究中心朱彥武教授團隊通過對富勒烯C60分子晶體進行電荷注入，在常壓條件下構(gòu)建了C60聚合物晶體以及長程有序多孔碳晶體，相關(guān)成果以“Long-range ordered porouscarbons produced from C60”為題發(fā)表于2023年1月11日發(fā)表在《Nature》上。
該研究成果在常壓條件下通過化學電荷注入技術(shù)，將富勒烯C60分子晶體轉(zhuǎn)變?yōu)榫酆衔锞w和長程有序多孔碳（LOPC）晶體。LOPC晶體是由富勒烯C60分子之間通過共價鍵連接而成的新型人工碳晶體，既具有多孔特性又保留了富勒烯C60分子晶體的長程有序特征。在該研究中，研究人員實現(xiàn)了上述材料的克量級制備，系統(tǒng)表征了其微觀結(jié)構(gòu)、譜學特征、結(jié)構(gòu)衍化和電學性質(zhì)；發(fā)展了電荷注入方法輔助實現(xiàn)富勒烯C60分子間界面的原子級精度調(diào)控，為碳基晶體材料研究提供了一種“拼樂高”式的制備技術(shù)。
該研究利用化學電荷注入技術(shù)，基于結(jié)構(gòu)明確的C60分子晶體，實現(xiàn)了包含巨大數(shù)量碳原子體系的熱力學狀態(tài)和動力學過程的精確調(diào)控，在常壓條件下獲得了克量級的長程有序多孔碳晶體，系統(tǒng)地表征了其微觀結(jié)構(gòu)和相關(guān)性質(zhì)，為新型碳基晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)建、性質(zhì)研究及應用探索提供了新的視野，對晶體學和材料科學領(lǐng)域具有重要意義。
來源：高分子科學前沿
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-022-05532-0
