科学家合成新的超硬材料
2022-05-07 16:19:40
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导读 俄罗斯科学家合成了一种由含碳钪组成的新型超硬材料。它由聚合的富勒烯分子组成，内部含有钪和碳原子。这项工作为富勒烯基超硬材料的未来研
俄罗斯科学家合成了一种由含碳钪组成的新型超硬材料。它由聚合的富勒烯分子组成，内部含有钪和碳原子。这项工作为富勒烯基超硬材料的未来研究铺平了道路，使其成为光伏和光学器件、纳米电子和光电子元件以及作为高性能造影剂的生物医学工程的潜在候选者。该研究发表在《碳》杂志上。
近40年前发现的被称为富勒烯的新型全碳分子是一项革命性的突破，为富勒烯纳米技术铺平了道路。富勒烯具有由五边形和六边形组成的球形，类似于足球，富勒烯分子的碳框架内的空腔可以容纳各种原子。
将金属原子引入碳笼中会导致内嵌金属富勒烯(EMF)的形成，由于其独特的结构和光电特性，它们在技术和科学上都很重要。
来自NUSTMISIS、超硬和新型碳材料技术研究所和基伦斯基物理研究所的一组研究人员首次获得了含钪的EMF，并研究了它们的聚合过程。聚合是未结合的分子连接在一起形成化学键合聚合材料的过程。大多数聚合反应在高压下以更快的速度进行。
使用高频电弧放电等离子体从碳凝聚物中获得含钪富勒烯后，将它们放置在金刚石砧座中，这是用于产生非常高压力的最通用和流行的设备。
“我们发现客体原子促进了聚合过程。钪原子通过碳键的极化完全改变了富勒烯键合过程，从而导致它们的化学活性增加。得到的材料比原始聚合富勒烯的刚性低，它更容易获得，”NUSTMISIS无机纳米材料实验室的高级研究员PavelSorokin说。
该研究将为富勒体内嵌配合物作为宏观材料的研究铺平道路，并使人们有可能不仅将EMF视为具有根本意义的纳米结构，而且将其视为可能在各种科学和技术领域都有需求的有前途的材料。研究人员认为，未来。
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