中外学者研究发现全硼富勒烯团簇—资讯

中外学者研究发现全硼富勒烯团簇

全硼富勒烯研究取得重要进展

科学网太原8月4日讯记者8月4日从山西省科技厅获悉,通过山西大学、清华大学、美国布朗大学及复旦大学化学专家的合作研究,首次观察到全硼富勒烯 B40-/0和 B40团簇 (al-boronfulerene),并将其命名为硼球烯(Boro-spherene)。该研究成果日前以山西大学为第一作者单位在国际权威学术期刊《自然•化学》在线发表。据悉,该项研究实现了硼化学和类富勒烯分子研究领域的重大突破,已得到国家自然科学基金、国家重点基础研究专项等科技计划的联合资助。

  清华新闻网7月17日电 清华大学化学系李隽教授研究组与山西大学李思殿教授、复旦大学刘智攀教授和美国布朗大学王来生教授研究组的合作研究发现,化学元素周期表中与碳相邻的硼元素可以形成类似富勒烯的球型结构。他们将这种40个硼原子组成的类富勒烯团簇命名为硼球烯。该项以Observation of an All-Boron Fullerene为题的研究工作发表在7月13日的《自然•化学》杂志上。光明日报、英国《化学世界》杂志等许多国内外新闻媒体对此项研究工作进行了报道。

据介绍,1985年以笼状C60为代表的碳富勒烯家族的发现,成为世界科学史上的重要里程碑,为之后的单壁碳纳米管及单原子层石墨烯的发现奠定了基础,该成果1996年获得诺贝尔化学奖。近30年来,科学家们一直在探索周期表中与碳紧邻的硼元素是否也可能形成笼状富勒烯结构,国际上一直未能在实验上确定笼状硼团簇的存在。

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据科研人员观察,B40全硼富勒烯团簇呈现空心笼状结构,整体恰似传统的“中国红灯笼”,它是继C60之后第二个从实验和理论上完全确认的无机非金属笼状团簇。这一发现,成为硼球烯实验和理论研究的开端,硼球烯和低维硼纳米结构与相应碳富勒烯和低维碳纳米材料在性能上具有很强的互补性,两者结合可能对解决人类面临的能源和环境危机提供新的科学思路和技术,在储氢储锂、半导体、超导、绿色催化等领域具有重要应用前景。

图1. 硼球烯(B40)分子结构图

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图2. 硼球烯中的多中心双电子化学键

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