14:33 2023-06-01
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Fragmente de fullerenă plate atractive pentru electroni, arată studiul
_ Fragmente plate fullerene atractive pentru electroni , arată studiul
Cercetătorii de la Universitatea Kyoto din Japonia au obținut noi perspective asupra proprietăților chimice unice ale moleculelor sferice compuse în întregime din atomi de carbon, numite fulerene. Au făcut-o făcând fragmente plate ale moleculelor, care au păstrat și chiar îmbunătățit unele proprietăți chimice cheie. Echipa și-a publicat concluziile în revista Nature Communications.
„Munca noastră ar putea duce la noi oportunități într-o gamă largă de aplicații, cum ar fi semiconductori, dispozitive de conversie fotoelectrică, baterii, și catalizatori”, spune liderul grupului Aiko Fukazawa de la Institutul pentru Științe Integrate de Celulă-Materiale (iCeMS).
Buckminsterfullerene (sau pur și simplu „buckyball”) este o moleculă în care 60 de atomi de carbon sunt legați pentru a forma un formă sferică. A fost numit după asemănările structurale cu domurile geodezice proiectate de celebrul arhitect Buckminster Fuller, iar structura sa unică a atras continuu interesul oamenilor de știință. Buckminsterfullerenul și grupurile de carbon sferice înrudite cu numere diferite de atomi de carbon sunt cunoscute în mod colocvial sub numele de fullerene, după numele de familie al lui Fuller.
Una dintre cele mai interesante caracteristici ale acestora este capacitatea de a accepta electroni, un proces cunoscut sub numele de reducere. Datorită caracterului lor de acceptare a electronilor, fulerenele și derivații lor au fost investigați pe larg ca materiale transportoare de electroni în tranzistoarele organice cu film subțire și fotovoltaice organice. Cu toate acestea, fulerenele sunt o clasă anormală de materiale în comparație cu orice alți acceptori de electroni organici convenționali, datorită robusteții lor față de acceptarea mai multor electroni.
Chimiștii teoreticieni au propus trei posibili factori care ar putea sta în spatele acceptării de electroni a fulerenelor. abilitate: simetria mare a întregii molecule, atomii ei de carbon cu legături aranjate piramidal și prezența substructurilor pentagonale distribuite între inele cu șase membri.
Echipa de la Kyoto s-a concentrat pe influența inelelor pentagonale. Ei au proiectat și sintetizat fragmente aplatizate de fuleren și au confirmat experimental că aceste molecule ar putea accepta până la un număr egal de electroni ca și numărul de inele cu cinci membri din structura lor, fără descompunere.
„Această descoperire surprinzătoare evidențiază. semnificația crucială a substructurii pentagonale pentru generarea de sisteme stabile de acceptare a mai multor electroni”, spune Fukazawa.
Experimentele au arătat, de asemenea, că fragmentele prezintă o absorbție îmbunătățită a luminii ultraviolete, vizibile și infraroșii apropiate, în comparație cu o mai mare măsură. absorbanță limitată de către fullerenă în sine. Acest lucru ar putea deschide noi posibilități în fotochimie, cum ar fi utilizarea luminii pentru a iniția reacții chimice sau dezvoltarea senzorilor de lumină sau a sistemelor alimentate cu energie solară.
Echipa va explora acum posibilitățile pe care le au fragmentele lor plate de fullerenă în marea varietate de aplicații asociate proceselor de transfer de electroni. Este neobișnuit să obțineți o capacitate atât de mare de acceptare a electronilor în moleculele compuse numai din carbon, evitând cerința tipică de a introduce alți atomi sau grupări funcționale care atrage electroni într-un cadru pe bază de carbon. Continuând să explorezi efectele încorporării altor atomi sau grupări chimice, totuși, ar putea oferi un control suplimentar și versatilitate în proprietățile chimice.
„Sperăm să fim pionier în știința și tehnologia a ceea ce numim super-electron. -acceptarea hidrocarburilor, profitând de gradul lor ridicat de libertate pentru a explora efectele modificărilor structurale”, spune Fukazawa.
Comentarii:
Adauga Comentariu