Графан
Графан — гідрогенізований графен з хімічною формулою (CH)n.
Кристалічна структура графану, така сама як графену — двомірна гексагональна. При цьому атоми водню приєднані по обидві сторони від площини атомів вуглецю.
При температурі нижче за 4 °К графан має властивості ізолятора.
Вперше отриманий в лабораторії університету Манчестера інтернаціонально групою науковців в грудні 2008 року. Отриманий гідрогенізацією графена в атмосфері суміші аргону і атомарного водню під тиском 0,1 мБар.
В 2011 році групою науковців в журналі PNAS були опубліковані результати розрахунків енергетичних рівнів ізомерів графана. Виявилось, що один з ізомерів графану більш стійкий, ніж молекула бензола, яку до цього вважали найбільш стійкою сполукою в органічній хімії. Результати отримані з використанням програмного метода еволюційного моделювання USPEX.[1]
Про його підготовку повідомлялося ще в 2009 році.[2] Графан може бути утворений електролітичним гідруванням графену, малошарового графену або високоорієнтованого піролітичного графіту. В останньому випадку може використовуватися механічне відшарування гідрованих верхніх шарів.
Перший теоретичний опис графану було зроблено в 2003 році.[3] За допомогою методу кластерного розширення знайдено структуру, яка є найстабільнішою з усіх можливих співвідношень гідрування графену. У 2007 році дослідники виявили, що ця сполука є більш стабільною, ніж інші сполуки, що містять вуглець і водень, такі, як бензен, циклогексан і поліетилен.[4]
Ця група назвала прогнозовану сполуку графаном, оскільки вона є повністю насиченою версією графену. Сполука є ізолятором. Хімічна функціоналізація графену воднем може бути придатним методом для відкриття забороненої зони в графені.
P-допований графан заявлений за розрахунками теорії БКШ як високотемпературний надпровідник з критичною температурою Tc вище 90 °K[5].
Будь-яке порушення конформації гідрування має тенденцію до зменшення константи ґратки приблизно на 2,0 %.[6]
- ↑ Архівована копія. Архів оригіналу за 25 лютого 2018. Процитовано 24 лютого 2018.
{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання) - ↑ Elias, D. C.; Nair, R. R.; Mohiuddin, T. M. G.; Morozov, S. V.; Blake, P.; Halsall, M. P.; Ferrari, A. C.; Boukhvalov, D. W.; Katsnelson, M. I. (1 січня 2009). Control of Graphene’s Properties by Reversible Hydrogenation: Evidence for Graphane. Science. Т. 323. с. 610. doi:10.1126/science.1167130. ISSN 0036-8075. Процитовано 24 жовтня 2022.
- ↑ Sluiter, Marcel H.; Kawazoe, Yoshiyuki (1 серпня 2003). Cluster expansion method for adsorption: Application to hydrogen chemisorption on graphene. Physical Review B. Т. 68. с. 085410. doi:10.1103/PhysRevB.68.085410. ISSN 0163-1829. Процитовано 24 жовтня 2022.
- ↑ Sofo, Jorge O.; Chaudhari, Ajay S.; Barber, Greg D. (1 квітня 2007). Graphane: A two-dimensional hydrocarbon. Physical Review B. Т. 75. с. 153401. doi:10.1103/PhysRevB.75.153401. ISSN 0163-1829. Процитовано 24 жовтня 2022.
- ↑ G. Savini et al. Doped graphane: a prototype high-Tc electron-phonon superconductor.
- ↑ Feng Huang, Liang; Zeng, Zhi (1 лютого 2013). Lattice dynamics and disorder-induced contraction in functionalized graphene. Journal of Applied Physics. Т. 113. с. 083524–083524–10. doi:10.1063/1.4793790. ISSN 0021-8979. Процитовано 24 жовтня 2022.
- D. C. Elias, R. R. Nair, T. M. G. Mohiuddin, S. V. Morozov, P. Blake, M. P. Halsall, A. C. Ferrari, D. W. Boukhvalov, M. I. Katsnelson, A. K. Geim, K. S. Novoselov. Control of Graphene's Properties by Reversible Hydrogenation: Evidence for Graphane // Science. 2009. V. 323. P. 610—613.
- Jorge O. Sofo, Ajay S. Chaudhari, Greg D. Barber Graphane: a two-dimensional hydrocarbon // Phys. Rev. B 75, 153401_4 (2007)
- Графан — новий матеріал на основі графена (рос.) [Архівовано 11 серпня 2010 у Wayback Machine.]
- При взаємодії з воднем графен перетворюється на графан (рос.) [Архівовано 25 жовтня 2011 у Wayback Machine.]