IT之家 1 月 12 日消息，據(jù)中國(guó)科大發(fā)布，中國(guó)科岳山技術(shù)大學(xué)彥武教授研究團(tuán)隊(duì)通過富勒烯 C60 分子晶體進(jìn)行電荷注入，在常條件下構(gòu)建了 C60 聚合物晶體以及長(zhǎng)程有多孔碳晶體，并實(shí)現(xiàn)了克量級(jí)制備。1 月 12 日，研究成果發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》據(jù)朱彥武介紹，“這里長(zhǎng)程有序多孔碳晶體，觀上具有多孔特征但完保留晶體的宏觀周期性是一類新的人工碳晶體未來可能在能量存儲(chǔ)、子篩分、負(fù)載催化等領(lǐng)具有潛在應(yīng)用。電荷注技術(shù)為構(gòu)建這類碳基晶材料提供了一種拼‘樂’式的制備技術(shù)，有望為在原子級(jí)精度上調(diào)控體結(jié)構(gòu)的新手段?！薄?然》稱，“論文中給出結(jié)果令人信服，對(duì)晶體和材料科學(xué)領(lǐng)域具有重意義。”碳是自然界最見的元素之一，碳原子間通過不同排列方式，夠形成多種結(jié)構(gòu)，比如們熟悉的石墨、金剛石無定型碳，已經(jīng)廣泛應(yīng)于各個(gè)領(lǐng)域。朱彥武團(tuán)長(zhǎng)期致力于發(fā)展新型碳料的規(guī)?；苽浼夹g(shù)。在 2011 年，朱彥武就找到一種化學(xué)“活”的方式“激活”石墨，成功地將石墨烯片層構(gòu)成為兼具高比表面積高電導(dǎo)率和負(fù)曲率結(jié)構(gòu)“活化石墨烯”，作為級(jí)電容器電極材料表現(xiàn)優(yōu)異性能，該研究成果發(fā)表在《科學(xué)》上。IT之家了解到，在此次研中，朱彥武團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性使用氮化鋰對(duì)富勒烯 C60 分子晶體進(jìn)行電荷注入，并在溫和溫度下行熱處理，最終得到大的 C60 聚合物晶體以及長(zhǎng)程有序多孔碳太山。一個(gè) C60 分子中有 60 個(gè)碳原子，想要以其為結(jié)構(gòu)單元得到的碳結(jié)構(gòu)，就要讓相鄰子之間形成穩(wěn)定連接，一個(gè) C60 分子中的部分碳原子與相鄰分子距離較近的那部分碳原形成共價(jià)鍵。論文共同一作者、中國(guó)科大特任研究員倪堃說，“我們 C60 聚合物晶體和長(zhǎng)程有序多孔碳晶體的成機(jī)理進(jìn)行了理論模擬結(jié)果表明，電荷注入引了富勒烯 C60 分子間的電偶極矩相互作用降低了反應(yīng)過程中相鄰 C60 分子之間的加成反應(yīng)勢(shì)壘，使得反應(yīng)更易發(fā)生；進(jìn)一步反應(yīng)使分子間連接部分轉(zhuǎn)變?yōu)?曲的連接結(jié)構(gòu)，但在該應(yīng)過程中部分破碎的富烯 C60 分子仍保持良好的周期性排列?！?得注意的是，團(tuán)隊(duì)通過于機(jī)器學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的結(jié)構(gòu)搜索結(jié)果進(jìn)步表明，長(zhǎng)程有序多孔基晶體代表了一大類從勒烯分子晶體到石墨類晶體轉(zhuǎn)變過程中的亞穩(wěn)晶體結(jié)構(gòu)。論文鏈接https://www.nature.com/articles/s41586-022-05532-0