国产三级精品三级在线观看,国产高清无码在线观看,中文字幕日本人妻久久久免费,亚洲精品午夜无码电影网

研究背景

高壓化學(xué)反應(yīng)是指在極高壓力下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，這種環(huán)境能夠促使分子發(fā)生特定的相變或化學(xué)轉(zhuǎn)化，具有獨特的合成化學(xué)和物質(zhì)狀態(tài)實現(xiàn)能力。因此，高壓化學(xué)反應(yīng)已成為當(dāng)前研究的熱點。然而，盡管許多工業(yè)化學(xué)反應(yīng)在幾千個大氣壓下進(jìn)行，但將超過1吉帕（GPa）超高壓應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)中仍面臨許多挑戰(zhàn)。這是因為，在如此高的壓力下，傳統(tǒng)的反應(yīng)器設(shè)計難以實現(xiàn)高效且可控的反應(yīng)環(huán)境。

為了突破這一限制，近年來，科學(xué)家們開始探索通過納米尺度空間中的反應(yīng)物限制，來實現(xiàn)反應(yīng)物之間的高壓作用，進(jìn)而促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。例如，在二維材料如石墨烯和氮化硼薄層之間，反應(yīng)物能夠在納米尺度的受限空間內(nèi)承受極高的壓力，進(jìn)而促進(jìn)反應(yīng)的發(fā)生。

成果簡介

基于這一思路，韓國蔚山國立科學(xué)技術(shù)學(xué)院Hyeon Suk Shin 課題組的Young S. Park、 Seung Kyu 、Zonghoon Lee和劍橋大學(xué)Manish Chhowalla攜手以題為“Pressure enabled organic reactions via confinement between layers of 2D materials”的論文發(fā)表在最新一期《Science Advances》上，科學(xué)家們通過將六苯基苯（HPB）限制在石墨烯薄層之間，成功實現(xiàn)了無催化劑的環(huán)脫氫反應(yīng)，合成了具有特定結(jié)構(gòu)的多環(huán)芳烴。同時，還通過相似的方式，實現(xiàn)了多巴胺的氧化聚合反應(yīng)。這些研究結(jié)果展示了二維材料受限空間中化學(xué)反應(yīng)的巨大潛力，為高壓化學(xué)反應(yīng)提供了新的研究路徑和技術(shù)手段。

研究亮點

1. 實驗首次通過將反應(yīng)物限制在二維材料之間，成功實現(xiàn)了高壓化學(xué)反應(yīng)，獲得了無催化劑的六苯基苯環(huán)脫氫反應(yīng)及多巴胺氧化聚合反應(yīng)，證實了高壓能夠促使通常在常規(guī)條件下無法發(fā)生的有機(jī)反應(yīng)。

2. 實驗通過將六苯基苯（HPB）限制在石墨烯層之間，在無催化劑的情況下成功實現(xiàn)了環(huán)脫氫反應(yīng)，得到了六苯基苯的環(huán)化產(chǎn)物，這表明二維材料之間的高壓環(huán)境可以有效促進(jìn)分子反應(yīng)并實現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的高效進(jìn)行。

3. 實驗還通過限制多巴胺反應(yīng)物于石墨烯層之間，成功誘導(dǎo)了其氧化聚合，得到片狀晶體結(jié)構(gòu)。這一結(jié)果展示了二維材料作為反應(yīng)物高壓環(huán)境的有效性，進(jìn)一步支持了其在高壓化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用潛力。

4. 通過實驗，研究還揭示了二維材料之間的受限空間能夠提供高達(dá)7吉帕的壓力，這對有機(jī)反應(yīng)提供了顯著的推動作用，實現(xiàn)了無溶劑的反應(yīng)環(huán)境，且反應(yīng)過程不需要外部催化劑或氧化劑。

圖文解讀

圖1. 在石墨烯或hBN層之間進(jìn)行的HPB環(huán)脫氫反應(yīng)。

圖2：基于密度泛函理論（DFT）計算的六苯基苯（HPB）在石墨烯層之間受限的第一次環(huán)脫氫反應(yīng)的反應(yīng)能量圖和相應(yīng)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)。

圖3：在二維受限空間中多巴胺聚合及其特性。

圖4：石墨烯層之間晶體OD的物理特性。

結(jié)論展望

本文展示了通過石墨烯層之間的限制環(huán)境實現(xiàn)HPB的環(huán)脫氫反應(yīng)，并成功合成了此前未曾實現(xiàn)的多晶OD相。盡管HPB在大尺度下無法進(jìn)行環(huán)脫氫反應(yīng)，但在二維材料（2DM）層間的高壓限制下，該反應(yīng)得以有效推進(jìn)。

這表明，二維材料在提供高壓環(huán)境的同時，能夠促進(jìn)某些傳統(tǒng)反應(yīng)無法進(jìn)行的化學(xué)過程，拓展了分子合成的可能性。研究還揭示了這種受限反應(yīng)條件下合成的材料展現(xiàn)出卓越的電子、機(jī)械和阻隔性能，具有潛在的應(yīng)用價值。

此外，研究采用的2DM/HPB/2DM結(jié)構(gòu)及其合成方法為未來功能性分子的合成提供了新的思路。通過將這種方法擴(kuò)展到其他分子或材料，未來可能會開辟出新的材料設(shè)計和制備方向，尤其在納米技術(shù)和材料科學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

文獻(xiàn)信息

Seong In Yoon et al. ,Pressure enabled organic reactions via confinement between layers of 2D materials.Sci. Adv.10,eadp9804(2024).

原創(chuàng)文章，作者：zhan1，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/11/12/e3805ce396/

国产三级精品三级在线观看,国产高清无码在线观看,中文字幕日本人妻久久久免费,亚洲精品午夜无码电影网

石墨烯，再登Science子刊！解鎖有機(jī)分子反應(yīng)的新策略！

相關(guān)推薦

石墨烯，再登Science子刊！解鎖有機(jī)分子反應(yīng)的新策略！