“碳”具有多種同素異形體,如富勒烯(球體,1996 年諾貝爾獎)、碳納米管(圓柱體,1991 年被發(fā)現(xiàn))和石墨烯(薄片,2010 年諾貝爾獎)等,由于每種納米碳材料都具有自己獨特的優(yōu)異特性,因此廣受世人關注。
事實上,除了以上這些實際產(chǎn)出的二維形態(tài)外,理論上其實還有很多周期性的三維納米碳??茖W家預估,這些周期性的三維納米碳將具有比金剛石更優(yōu)越的性質(zhì),因此多年來人們花費了大量精力試圖合成這些理論分子。 然而,到目前為止,合成具有精確控制結(jié)構(gòu)的三維納米碳材料仍然是一個極具挑戰(zhàn)性的課題。
最近,據(jù)外媒報道,名古屋大學生物分子研究所的Kenichiro Itami 教授帶領研究小組成功開發(fā)了一種合成三維納米碳的新方法,使用鈀催化劑連接多環(huán)芳烴以形成八邊形結(jié)構(gòu),從而成功地進行了三維納米碳分子的合成。 科學家認為,這種新工藝具有推動材料科學發(fā)展的潛力。 這項研究提供了一種全新的三維納米碳化物的合成方法,是有機合成化學、材料科學和催化劑化學領域的一大飛躍。 利用該方法合成的納米碳化物,有望在超硬材料及燃料電池等領域獲得廣泛應用。