Российские и американские химики впервые в мире исследовали строение в газовой фазе фторфуллерена С60F36. Этот перспективный материал открывает перспективы для производства устройств гибкой электроники. Статья опубликована в журнале The Journal of Physical Chemistry A.
Фуллерены — выпуклые замкнутые многогранники, образованные двадцатью и более атомами углерода. Это единственная форма углерода, способная переходить в раствор и в газовую фазу без разложения. Более того, их свойства можно менять, используя ненасыщенность атомов углерода. Поэтому фуллерены и их производные нашли свое место в медицине и органической оптоэлектронике. Фторирование фуллеренов увеличивает электроноакцепторные свойства, что делает соединения полезными для легирования органических полупроводников и создания на их основе оптоэлектронных устройств.
Исследователи из МГУ и Санкт-Петербургского технологического института вместе с коллегами из Университета штата Орегон исследователи один из фторфуллеренов С60F36. Квантово-химические расчеты показали, что молекула совсем не похожа на красивый футбольный мяч — ставшую уже привычной структуру известного фуллерена С60. Ученые исследовали искажение, возникающее при фторировании. Электронографический эксперимент показал, что искажение происходит из-за стерических, электростатических и орбитальных взаимодействий и приводит к удлинению углерод-углеродной связи до 1.671 Å, что значительно выше типичных значений для С–С связи в свободных молекулах.
«Полученные результаты позволяют лучше понять причины возникновения необычных свойств фторфуллеренов, — отметил соавтор работы, и. о. заведующего кафедрой физической химии МГУ Алексей Горюнков. — Мы выяснили изомерный состав фторфуллерена C60F36 в конденсированной и газовой фазах. А так как он перспективен в качестве легирующей добавки для создания оптоэлектронных устройств, задача из фундаментальной моментально становится прикладной».
Компания IBM предложила российским ученым исследовать строение в газовой фазе производных фуллерена, внутрь углеродного каркаса которых заключен металлокластер. Особенность подобных соединений в стабильности при обычных условиях, хотя заключенные в углеродный каркас отдельные атомы или кластеры в свободной форме крайне реакционноспособны. Благодаря химически инертному углеродному каркасу подобный вариант инкапсуляции тяжелых и радиоактивных металлов открывает возможность их использования в компьютерной томографии, радиодиагностике и радиофармацевтике.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
