В мире химии

Новый тип никель-углеродных гетерофуллеренов

15 июня 2014

Исследователи из России (Курчатовский институт и Институт спектроскопии РАН), Великобритании и Испании разработали метод синтеза нового типа соединений, содержащих никель и углерода.



Молекула нового гетерофуллерена. (Рисунок из Dalton Transactions, 2014; 43 (20): 7499)

Гетерофуллерены представляют собой полые молекулы, форма которых близка к сферической, которые, в отличие от фуллеренов, содержат и другие атомы кроме атома углерода. Впервые такие соединения были получены еще в 1991 году, но до настоящего времени гетерофуллерены, содержащие никель или какой-либо другой переходный металл, не были синтезированы. Как отмечают авторы нового метода, это обстоятельство вдвойне удивительно, поскольку переходные металлы рассматриваются как катализаторы синтеза углеродных нанотрубок и графена.

Синтез никельсодержащих гетерофуллеренов, как, предполагается, протекает в условиях бомбардировки электронами, сходной с той, которая применяется для изучения нанообъектов или даже отдельных атомов методом просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения [high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM)]. Эксперименты, проведенные ранее в различных исследовательских группах, продемонстрировали, что облучение потоком электронов может также быть использовано для синтеза разнообразных наноструктур (например, пучок электронов применялся для трансформации однослойных углеродных нанотрубок в двухслойные).

Используя результаты исследования фуллеренов и кластеров никеля, полученные с помощью просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения, а также закономерности, которые удалось определить с помощью компьютерного моделирования методом молекулярной динамики, исследователи определили, каким образом можно трансформировать хлопья графена и никелевый кластер в никель-углеродный гетерофуллерен.

Тем не менее, исследователи не уверены в том, где конкретно могут найти подобные гетерофуллерены, хотя и предполагают возможные направления применения нового класса соединений. Один из участников исследования, Андрей Попов (Andrey Popov), отмечает, что новые молекулы проявляют интересные электронные, магнитные и оптический свойства, а также могу быть скомбинированы с некоторыми органическими фрагментами, которые могут быть интересны, как биологам, так и лечащим врачам. Также такие гетерофуллерены, потенциально могут найти применение в построении трехмерных металлоорганических структур для хранения водорода.

Источник: Dalton Transactions, 2014; 43 (20): 7499 DOI: 10.1039/c3dt53385a


метки статьи: квантовая химия, нанотехнологии, неорганическая химия, новые материалы

В мире химии

Другие новости

16 апреля 2016 Вкус удачи – в новой упаковке!

В сентябре 2007 года производство «GUSTO Vino» было перенесено с винодельческих предприятий Испании – в Россию, на Минераловодский завод виноградных вин (МЗВВ) – одно из самых современных предприятий российского виноделия. Завод полностью автоматизирован и оснащен технологией холодного розлива, которая ...


18 февраля 2015 Новый способ слежения за разрушением старых картин

Новая методика, разработанная немецкими учеными, позволит предотвратить ухудшение состояния разрушающихся картин. Целью исследователей из Технического Университета Берлина являлись старая живопись на стекле. Главным образом изучались картины, выполненные на обратной стороне...


1 июля 2016 Графен можно конвертировать в графан

Международная группа исследователей смогла успешно конвертировать графен в его гидрированное производное – графан. Группа исследователей из Великобритании, России и Нидерландов отмечает, что изоляционные свойства графана дополняют токопроводящие свойства графена, давая...