卡炔的表面合成sp杂化线性碳同素异形体
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2024-05-09 15:21:10
摘要 同济大学材料科学与工程学院跨学科材料研究中心徐伟教授带领的研究团队首次在Au(111)表面成功合成一维碳链，最长的链含有大约 120 个碳原...
同济大学材料科学与工程学院跨学科材料研究中心徐伟教授带领的研究团队首次在Au(111)表面成功合成一维碳链，最长的链含有大约 120 个碳原子，并且通过键分辨原子力显微镜 (AFM) 明确地表征了碳链的多聚性质。
具有不同拓扑结构的新碳形态的创造已成为基础化学和材料科学中一个令人兴奋的话题。卡宾(线性碳链)是一种难以捉摸的sp杂化线性碳同素异形体，几十年来一直令化学家和物理学家着迷。由于其高化学反应性和极度不稳定，卡宾的研究较少。
表面合成正在成为一种有前途的方法，可以通过sp杂化以原子级精确制造高反应性一维纳米结构，而传统的溶液合成化学很难合成这种结构。徐教授课题组采用表面合成策略，以C 4 Br 6作为前驱体，通过脱卤聚合和随后的脱金属在Au(111)表面合成多炔碳链，最长链由约120个碳原子组成。键分辨 AFM 明确揭示了具有交替单键和三键的碳链的多聚结构。
此外，为了测量碳链的固有电子特性，通过十氯蒽分子(C 14 Cl 10)在双层 NaCl/Au(111) 表面上的尖端诱导脱卤和开环，产生了特定的 C 14聚炔。 4.7 K。电子特性通过扫描隧道光谱(STS)进行表征，在 –3.4 V 和 2.4 V 处表现出两个明显的峰，分别对应于正离子共振和负离子共振(PIR 和 NIR)，带隙为 5.8 eV。徐伟教授课题组的这项工作提供了对多炔碳链结构的键解析实验见解，并可能为无端基长多炔的合成和表征开辟一条途径。
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