Graphynes: Electronic Properties, Synthesis, and Applications in Catalysis

Vyšlo pěkné review o skupině alotropů uhlíku – grafynech. Jde o benzenová jádra propojená alkynovými řetězci, tedy o kombinaci uhlíků v hybridizaci sp2 a sp. Článek se zabývá jak metodami přípravy, tak i využitím grafynů v katalýze.

Grafyny rozlišujeme podle délky alkynového řetězce spojujícího benzenová jádra. Pokud je linkrem acetylenový zbytek jde o grafyny, v případě buta-1,3-diynu jde o grafdiyny a v případě propojení hexa-1,3,5-triynem mluvíme o graftriynech.

Základní jednotky grafynů

Metody syntézy jsou různé, často se vychází z hexaethynylbenzenu, který má ideální strukturu pro přípravu grafdyinů.

Struktura HEB

Další možnou výchozí látkou je acetylid vápenatý a hexabrombenzen, které lze mechanochemicky (v kulovém mlýně) nebo sonochemicky (působením ultrazvuku) přeměnit na grafyny.

Mechanochemická syntéza v kulovém mlýně. Zdroj: Lưu Ly/Commons

Využití v katalýze

Síť tvořená sp a sp2 uhlíky je vysoce porézní a bohatá na elektrony, tím je samozřejmě zajímavá pro katalytické aplikace. Výpočty ukázaly, že grafynová síť obsahuje vysoce pohyblivé nosiče náboje, má velký měrný povrch a laditelné elektronové vlastnosti. Díky tomu lze očekávat i aplikace v oblasti fotokatalýzy.

Katalytické vlastnosti lze dále ovlivňovat přítomností heteroatomů v grafynové síti. Dopování se provádí často dusíkem nebo hliníkem. Grafyn dopovaný oběma prvky má výhodné vlastnosti pro konstruci vodíkových úložišť.

Odkazy

  1. Graphynes: Electronic Properties, Synthesis, and Applications in Catalysis
  2. The rise of graphynes

Leave a Reply

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..