Nieuwe benadering voor het fabriceren van kunstmatige grafeen-nanoribbons met ingebedde vijfhoekige koolstof

Grafeen nanoribbons (GNR’s) hebben veel aandacht getrokken vanwege hun unieke elektronische structuren met een hoge afstembaarheid van fysieke structuren.

De haalbaarheid van fabricage van kunstmatig afgestemde GNR’s die intrinsiek geassocieerd zijn met hun externe eigenschappen, brengt echter aanzienlijke uitdagingen met zich mee bij de synthese van GNR’s en hun gebruik in apparaten.

Nu heeft een onderzoeksteam onder leiding van prof. Song Fei van het Shanghai Advanced Research Institute (SARI) van de Chinese Academie van Wetenschappen een nieuwe benadering gerapporteerd om precies goed gedefinieerde GNR’s te fabriceren met de op maat gemaakte pentagon koolstof erin ingebed en ondersteund op de Ag (111) modelkatalysator. De resultaten zijn gepubliceerd in de Journal of Physical Chemistry Letters op 25 mei.

Vergeleken met de conventionele oplossingssynthesechemie, introduceert de Ullmann-koppelingsstrategie op het oppervlak haalbaarheid en controleerbaarheid op verzoek in de richting van de atomair nauwkeurige nanostructuren van goed gemodificeerde GNR’s, door geprogrammeerde splitsing van koolstof-halogeenbinding in voorlopers en de herverbinding van koolstof-koolstofbinding op oppervlakte.

Bovendien kunnen, door gebruik te maken van meerdere voorlopers zoals ontworpen, pentagon-koolstofstructuren op een haalbare manier in GNR’s worden geïntroduceerd via Ullmann-koppeling en cyclodehydrogenering op Ag (111), waardoor de kunstmatige modificatie van zowel nanostructuren als elektronische structuren met hoge stabiliteit wordt gerealiseerd, zoals blijkt uit scanning tunneling spectroscopie en dichtheidsfunctie theorie.

Deze studie biedt een nieuwe strategie om op GNR’s gebaseerde nanostructuren op het oppervlak te promoten in de richting van veldeffecttransistors, opslagapparaten met hoge dichtheid, enz.