莫比乌斯碳纳米带首次合成

莫比乌斯碳纳米带首次合成

本研究中合成的莫比乌斯碳纳米带的结构。图片来源:瀬川泰知等人/《自然·合成》

构建结构均匀的纳米碳对于纳米技术、电子学、光学和生物医学应用中的功能材料的发展至关重要。据近日发表在《自然·合成》杂志上的论文,日本名古屋大学研究团队已合成了一种带状分子纳米碳,具有扭曲的莫比乌斯带拓扑结构,即莫比乌斯碳纳米带。

分子纳米碳科学是一种自下而上使用合成有机化学制造纳米碳的方法。然而,迄今为止合成的分子纳米碳仅具有简单的结构,例如环状、碗状或带状。为了实现未知的和理论上预测的纳米碳,有必要开发新方法来合成具有更复杂结构的分子纳米碳。

2017年,名古屋大学研究团队历经60年首次化学合成碳纳米带,这是一种超短碳纳米管。之后,莫比乌斯碳纳米带成为科学界梦寐以求的目标。

“与具有正常带状拓扑结构相比,这种扭曲的莫比乌斯碳纳米带应会表现出完全不同的特性和分子运动。然而,创造这种扭曲的结构说起来容易做起来难。”研究团队负责人伊丹健一郎说,从之前的碳纳米带合成中得知,应变能是合成过程中最大的障碍。此外,带状结构内的额外扭曲使最终目标分子的应变能更高。

通过对莫比乌斯碳纳米带的带状和扭曲分子结构产生的巨大应变进行理论分析,研究团队确定了合理的合成路线,最终通过14个化学反应步骤合成了莫比乌斯碳纳米带,包括新开发的官能化反应、Z-选择性维蒂希反应序列和应变诱导镍介导的同源偶联反应。光谱分析和分子动力学模拟表明,在溶液中,莫比乌斯带的扭曲部分在溶液中围绕莫比乌斯碳纳米带分子快速移动。利用手性分离和圆二色光谱,从实验上证实了莫比乌斯结构的拓扑手性。

研究人员表示,新形式的碳和纳米碳不断地为新的科技打开大门,并导致了往往不可预知的非凡的特性、功能和应用的发现。这项工作为开发具有复杂拓扑结构的纳米碳材料及使用莫比乌斯拓扑学的创新材料科学的诞生铺平了道路。

来源:科技日报

责编:张妍頔

郑重声明:本文内容及图片均整理自互联网,不代表本站立场,版权归原作者所有,如有侵权请联系管理员(admin#wlmqw.com)删除。
用户投稿
上一篇 2022年8月14日 19:37
下一篇 2022年8月14日 19:38

相关推荐

  • 园属于什么结构(园的结构和部首)

    园 yuán:全包围结构,平稳端正中稍带左收右展。 外部“口” 体态端庄,稍抗肩,稍带左轻右重。左竖起笔稍抖,竖身勿重,稍左斜,垂露收笔;第二笔横折压着左竖起笔,横画稍抗肩,不要重…

    2022年11月24日
  • 《我在岛屿读书》:文坛大家是最会讲故事的人

    当余华、苏童、西川这些文坛大家相聚在一起,会碰撞出怎样的火花?外景纪实类读书节目《我在岛屿读书》给出了答案。 上周节目首播之后,观众一边从中汲取文学养分,一边又惊叹于作家们接地气的…

    2022年11月24日
  • 微软合并Azure Virtual Desktop和Windows365服务

    微软宣布合并 Azure Virtual Desktop 和 Windows 365 服务,合并之后交由 21 年老将斯科特・曼彻斯特(Scott Manchester)负责。 我…

    2022年11月23日
  • 马斯克凌晨一点半晒“代码审查”现场,编排他的段子比疯狂星期四还多

    梦晨 Pine 发自 凹非寺 量子位 | 公众号 QbitAI 每一个真正会写代码的人,请在下午2点到总部10层报到。 每一个真正会写代码的人,请在下午2点到总部10层报到。 马斯…

    2022年11月21日
  • 提倡小规模旅游团队(严格控制旅游团队规模)

    团队旅游应控制组团规模,提倡小规模旅游团队强化数据分析,科学安排团队旅游线路和出游时间,分时段分批次分区域开展旅游活动,避免游客聚集对于游客,指南明确应加强行前排查,旅行社要做好游…

    2022年11月19日
  • 没团队就做这几种(一个人适合做哪一领域短视频)

    自媒体短视频什么领域比较火呢?又有哪些领域收益高?现在自媒体短视频越来越火了,很多新手想要入门,但是又不知道做什么领域。经过小编多方面观察和统计,发现了5个比较容易上热门的视频领域…

    2022年11月19日
  • 淘宝运营团队怎么找(网店运营与推广)

    很多商家认为网店代运营就是将网店外包出去 因此在找服务商的时候不知道从何下手,也不知道怎么配合代运营公司 其实网店代运营除了有运营外包之外,还可以根据自己的实际情况进行选择其他合作…

    2022年11月18日
  • 从快手女土豪到加入辛巴团队,安若溪有何能耐,与陈小硕抢C位引争议

    对于快手上近期比较火的网红“安若溪”想必大家并不会陌生,安若溪在近期加入了辛有志的“818团队”成为热议。但是安若溪一直以来是一位争议较大的女主播,这次加入辛巴团队,辛巴也是表示她…

    2022年11月17日
  • it如何创业给当下程序员创业的几点建议

    很多人都向往着有一天自己创业,程序员更是如此。如果你想创业,那么该怎样创业、需要有哪些准备、自己还有什么不足等等这些问题你考虑过吗?本文就跟大家分享周鸿祎在接受某媒体采访时给程序员…

    2022年11月17日
  • 文旅部:跨省旅游经营不再与风险区联动管理

    继续暂停经营出入境团队游业务文化和旅游部15日发布通知提出,优化跨省旅游管理政策。根据最新风险区划定管理办法,跨省旅游经营活动不再与风险区实施联动管理。跨省游客需凭48小时内核酸检…

    2022年11月16日

联系我们

联系邮箱:admin#wlmqw.com
工作时间:周一至周五,10:30-18:30,节假日休息