سنتز بوروفن ها: پلی مورف های دوبعدی ناهمسانگرد بور
بور خالص در مقیاس خوشه های اتمی بسیار شبیه کربن است؛ مولکول های صفحه ای ساده و فولرن های شبیه قفس تشکیل می دهد. مطالعات تئوریک پیش بینی می کنند که ورق های دوبعدی (2D) بور از نظر آرایش اتمی شبیه خوشه های اتمی بور هستند. ما ورق های نازک 2D بلورین بور (یعنی بوروفن) را تحت شرایط خلأ بسیار بالا روی سطح نقره سنتز کردیم. مشخصه یابی در مقیاس اتمی (که توسط محاسبات تئوریک پشتیبانی می-شود) حاکی از ساختارهایی همانند خوشه های نفوذی بور بود که تاحدی ناهمسانگرد بوده و بشکه ای شدن خارج ازصفحه در آن ها مشاهده می شد. برخلاف آلوتروپ های بور بالک، بوروفن دارای مشخصاتی فلزی است که با پیش بینی های مربوط به یک فلز بسیار ناهمسانگرد 2D مطابقت دارد.
پیوند بین اتم های بور بسیار پیچیده تر از کربن است؛ برای مثال، پیوندهای B-B دو و سه مرکزی می تواند تشکیل شود. اندرکنش بین این آرایش های پیوندی منجر به 16 آلوتروپ بالک بور می شود؛ این آلوتروپ ها متشکل از واحدهای بیست وجهی B12، خوشه های بین نشین کوچک و بیست وجهی های ترکیب شده هستند. در مقابل، خوشه های کوچک بور (15>n)، مولکول های شبه صفحه ای با پیوندهای کووالانسی ساده تشکیل می-دهند و ساختار الکترونی آن ها همانند کربن آروماتیک یا آنتی آروماتیک است. اخیرا Zhai و همکارانش نشان داده اند که خوشه های B40 یک فولرن قفسه مانند تشکیل می دهند و از نظر شیمی مابین خوشه ی کربن و بور قرار دارند.
At the atomic-cluster scale, pure boron is markedly similar to carbon, forming simple planar molecules and cage-like fullerenes.Theoretical studies predict that two-dimensional (2D) boron sheets will adopt an atomic configuration similar to that of boron atomic clusters. We synthesized atomically thin, crystalline 2D boron sheets (i.e., borophene) on silver surfaces under ultrahigh-vacuum conditions. Atomic-scale characterization, supported by theoretical calculations, revealed structures reminiscent of fused boron clusters with multiple scales of anisotropic, out-of-plane buckling. Unlike bulk boron allotropes, borophene shows metallic characteristics that are consistent with predictions of a highly anisotropic, 2D metal.
Bonding between boron atoms is more complex than in carbon; for example, both twoand three-center B-B bonds can form (1). The interaction between these bonding configurations results in as many as 16 bulk allotropes of boron (1–3), composed of icosahedral B12 units, small interstitial clusters, and fused supericosahedra. In contrast, small (n < 15) boron clusters form simple covalent, quasiplanar molecules with carbon-like aromatic or anti-aromatic electronic structure (4–7). Recently, Zhai et al. have shown that B40 clusters form a cage-like fullerene (6), further extending the parallels between boron and carbon cluster chemistry.
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه