6月15日，国际学术期刊《自然》（Nature）发表了题为Synthesis of a monolayer fullerene network的新成果——中科院化学研究所郑健教授、朱道本院士、刘云圻院士合作开发了一种新型碳同素异形体单晶——单层聚合C60。这是一种全新的簇聚二维超结构，由C60簇笼在平面上通过C-C键相互共价键合形成规则的拓扑结构。这种新型碳材料具有较高的结晶度和良好的热力学稳定性，并具有适度的禁带宽度，为碳材料的研究提供了全新思路。

论文地址：https://www.nature.com/articles/s41586-022-04771-5

准六方聚合C60的单晶结构示意图，每个C60与周围6个C60通过C-C共价键相连

材料合成策略

研究人员制备了嵌入镁的C60块状晶体作为剥离反应的前体。然后，他们利用配体辅助的阳离子交换策略将层间键切割成块状晶体，这导致块状晶体剥落成单层纳米片。通过单晶X射线衍射和扫描透射电子显微镜(STEM)探索了单层聚合物C60的结构。在这种单层聚合物C60中，C60的簇笼在一个平面内彼此共价键合，形成不同于传统二维材料的规则拓扑结构。此外，单层聚合物C60表现出有趣的面内各向异性特性和1.6eV的适中带隙，这使其成为用于电子设备的潜在候选者。

这项工作是第一个合成单层聚合富勒烯的工作，它具有重要意义，因为它为碳材料家族增加了一个新成员，作者认为对单层聚合物C60的演示有望为探索具有独特拓扑和特性的二维碳带来新的视角。

粉体圈 整理

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