10.02.2013

Как получить гетерофуллерены

Учёные из солнечной Флориды разработали простой метод синтеза гетерофуллеренов, который заключается в обработке растущих фуллеренов парами бора. При обмене атомов углерода происходит образование производного, известного как борафуллерен. Исследователи полагают, что этот способ довольно легко масштабировать, а позже применить и к другим углеродным аналогам, включая нанотрубки и графен.

Хотя само по себе допирование используется с давних пор для получения нужных электронных свойств фуллеренов, однако до сих пор никто не пытался использовать в качестве допанта бор, чему причиной отсутствие подходящей синтетической процедуры. Но так было, пока за дело не взялся дорабатывающий до пенсии во Флоридском университете (США) один из первооткрывателей фуллеренов лауреат Нобелевской премии Гарри Крото, которому в голову пришла идея о проведении атомного обмена в газовой фазе. Решение родилось не на пустом месте. Ранее группа г-на Крото, изучая механизм роста фуллеренов из газовой фазы, уже обращала внимание на протекающий в этих условиях обмен углеродных атомов между фуллереном и атомами углерода в газе. Именно это наблюдение подтолкнуло исследователей к тому, чтобы попробовать подмешать к углеродному газу ещё и пары бора.

Ну а сами борафуллерены были обнаружены незадолго до рассматриваемого исследования благодаря появившемуся во Флоридском университете масс-спектрометру с ионно-циклотронным резонансом с Фурье-преобразованием. Синтез проводился методом испарения содержащих фуллерены борных стержней под действием лазерных импульсов. Так было обнаружено существование больших количеств (кластеров) стабильных борафуллеренов. Причём обмен атомов происходил даже при использовании дешёвого (коммерчески доступного) бора низкой чистоты.

Новая технология получения гетерофуллеренов отличается не только простотой и масштабируемостью, но и универсальностью: на месте паров бора могут быть самые разные элементы, а вместо чистых фуллеренов могут использоваться и металлофуллерены, и другие возможные производные.

Описание исследования опубликовано в журнале Angewandte Chemie.

Подготовлено по материалам Chemistry World.

Роман Иванов

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА