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低血压怎么办-《Nature》从稠环芳烃到石墨烯纳米带:聚合反应的可控组成

作者:刘田宇 来历:高分子科学前沿

组成石墨烯除了将石墨层层剥离或运用化学气相堆积法外还有什么办法呢?

要回答这个问题,咱们需求审视单层石墨烯的结构:石墨烯是由很多苯环共轭相连而成的。因而,将具有少数共轭苯环的稠环芳烃在二维平面上经过键共轭体系聚合延展开去就是石墨烯的另一种组成法。现在经过某些偶联反响(如Suzuki-Miyaura偶联)或成环反响(如Diels-Alder反响)已能制备具有特定边际结构的石墨烯纳米带。但是,这些办法尚无法准确操控所获石墨烯纳米带的长度。

日本名古屋大学京都大学的研讨团队近来在聚合稠环芳烃可控组成石墨烯纳米带范畴获得突破性发展。研讨者们研发了一种活性成环共轭延展聚合(APEX)反响,经过改动引发剂与单体浓度比、引发剂结构、反响条件完成了组成结构和长度均可控的石墨烯纳米带。相关作业已宣布在《天然》期刊上。

APEX反响是组成长度可控的石墨烯纳米带之中心。该活性聚合反响运用一种含硅化合物——苯并萘噻咯(benzonaphthosilole)——为单体(M),菲(phenanthrene)为引发剂(I),在银、钯盐催化下,于邻四氯苯醌(o-chloranil)和二氯乙烷溶剂中加热至80C进行(图1a)。该反响经过单体中的含硅基团与引发剂的活性K边反响偶联。单体偶联后本身K边被激活,可持续与另一单体的含硅基团偶联。该进程循环往复,直至聚合完毕构成Fjord型石墨烯纳米带(GNR2)(图1a)。同其他活性聚合反响相同,经过改动APEX反响的单体与引发剂浓度之比,可改动产品聚合度,然后制备不同长度的石墨烯纳米带。详细而言,当单体与引发剂浓度浓度比从10:1升至500:1时,纳米带分子量从2.9 kDa增加到150 kDa,长度则从3 nm延伸至169 nm,产品的多涣散系数(polydispersityindex)均在1.23左右(图1b)。扫描透射显微镜显现该Fjord型石墨烯纳米带宽约2 nm(图1c),厚度与单层石墨烯厚度(0.335 nm)极为附近(图1d)。

图1.(a)APEX聚合反响组成Fjord型石墨烯纳米带;(b)产品分子量(Mn)、多涣散系数()与反响单体/引发剂浓度比(M/I)的联络;(c)两条Fjord型石墨烯纳米带的扫描透射电子显微镜图画;(d)沿(c)中白色线方向的高度分布图。图片来历:Nature。

该APEX反响所得产品的结构可经过改动引发剂或选用不同反响条件予以调控。例如,运用具有碳碳叁键的二苯乙炔(diph低血压怎么办-《Nature》从稠环芳烃到石墨烯纳米带:聚合反应的可控组成enylacetylene)引发剂可构成另一种Fjord型石墨烯纳米带(GNR 7),产品多涣散系数约1.04(图2)。运用Scholl反响(图3a)可经过分子内成环将Fjord型石墨烯纳米带转化为扶椅型石墨烯纳米带(GNR 8)。每根扶椅型石墨烯纳米带宽度低血压怎么办-《Nature》从稠环芳烃到石墨烯纳米带:聚合反应的可控组成约3 nm,厚约0.38 nm(图3b-d)。

图2. 运用二苯乙炔引发剂组成另一种Fjord型石墨烯纳米带GNR 7。图片来历:Nature。

图3.(a)Scholl反响组成扶椅型石墨烯纳米带;(b)扶椅型石墨烯纳米带扫描透射电子显微镜图画及(c)结构示意图;(d)沿(b)中白色i线方向的高度分布图。图片来历:Nature。

本文初次报导了一种组成结构、宽度及长度均可控的石墨烯纳米带聚合办法。该法有望为研讨石墨烯纳米带长度对其理化性低血压怎么办-《Nature》从稠环芳烃到石墨烯纳米带:聚合反应的可控组成质的影响奠定资料根底。

全文链接

https://低血压怎么办-《Nature》从稠环芳烃到石墨烯纳米带:聚合反应的可控组成www.nature.com/articles/s41586-019-1331-z

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来历:高分子科学前沿

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