创造了新的碳形式—“翘曲的纳米石墨烯”

日本波士顿学院和名古屋大学的研究人员创造了一种全新的碳形式-“翘曲的纳米石墨烯”。严重扭曲的纳米石墨烯是相当长时间以来合成的碳的第一种新形式。

日本波士顿大学和名古屋大学的化学家合成了一种新形式的碳的第一个例子。这种新材料由多个相同的“翘曲石墨烯”组成，每个石墨烯都包含正好80个碳原子，这些碳原子通过26个环的网络连接在一起，并用30个氢原子装饰边缘。由于它们的跨度略大于纳米，因此这些个体分子通常被称为“纳米碳”。自然化学

这种新材料实际上是由多个完全相同的粗翘石墨烯组成，它们以26个环的网络连接在一起，周围有30个氢原子-26个环是由正好80个碳原子形成的。由于每个分子的跨度略大于纳米，因此每个个体分子都称为“纳米碳”，在这种情况下，尤其是“大幅度翘曲的纳米石墨烯”。

直到1985年，人们一直认为纯碳可能只有两种稳定形式-金刚石和石墨。但随后发现了富勒烯-本质上只是纯碳的空心球。经过这一令人惊讶的发现之后，有关这一主题的研究得到了加强，结果，现在发现了各种其他形式的纯碳；包括碳纳米管（纯碳长而超薄的空心管）和石墨烯（单原子厚的纯碳大平板）。这一新发现遵循了这种研究传统。

关于这种新材料，还有一点需要注意：由于形状“扭曲”，因此该材料的光学，物理和电子特性与“普通”石墨烯不同。需要注意的最有趣的区别是，新形式比平面石墨烯具有更高的溶解度，毫无疑问，这种区别对于某些应用可能是有用的。

波士顿学院的新闻稿提供了有关新材料的详细信息：

石墨烯片材优选平面的二维几何形状，这是由于六角形的鸡丝状三角形碳原子排列构成了它们的二维网络。然而，由于在碳原子的六边形晶格中嵌入了五个7元环和一个5元环，这种新形式的碳已从平面度上严重扭曲。

一位主要作者之一，劳伦斯·T·斯科特（Lawrence T.Scott）吉姆（Jim）表示，诸如此类的奇数环缺陷不仅会使原子片偏离平面度，而且还会改变材料的物理，光学和电子性质。以及波士顿学院的化学家路易丝·范德斯利斯（Louise Vanderslice）和家庭教授。

石墨烯被高度吹捧为纳米级电子学的革命性材料。通过将多个奇数元环缺陷引入石墨烯晶格，Scott及其合作者已通过实验证明，可以通过精确控制的化学合成以可预测的方式修饰石墨烯的电子性质。

斯科特说：“我们的新的严重翘曲的纳米石墨烯比相当大小的平面纳米石墨烯具有更大的溶解度，而且两者的颜色也显着不同。电化学测量表明，平面和弯曲的纳米石墨烯同样容易被氧化，但弯曲的纳米石墨烯更难还原。

这项新研究刚刚发表在《自然化学》杂志的最新在线版本上。