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    北京師范大學柯賢勝團隊：碳雜卟啉策略實現納米石墨烯的金屬精準摻雜

    2025-03-28 16:03:15 來源：北京師范大學
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    簡介：團隊成功合成了HBCP與三價銅、銀、金陽離子的金屬配合物HBCP-M，并通過單晶結構分析，揭示了配位金屬后，分子骨架從彎曲構型向近似平面的轉變，同時金屬化后體系的反芳香性也有所減弱。

    納米石墨烯，作為石墨烯的納米級形態，因其獨特的電子結構，在納米電子學、光電子學及自旋電子學等多個領域展現出了廣闊的潛在應用價值。雜原子摻雜已被證明是調控納米石墨烯電子結構的有效手段，然而，相較于雜原子摻雜的廣泛研究，納米石墨烯的金屬精準摻雜卻鮮有報道。

    碳雜卟啉策略實現納米石墨烯的金屬精準摻雜


    近日，北京師范大學柯賢勝課題組經過長達四年的潛心研究，成功發展出一種新型的納米石墨烯配體——HBCP，并實現了對11族金屬（銅、銀、金）的精準摻雜。該團隊通過將二吡咯甲烷片段巧妙地引入到經典的六苯并蔻（HBC）骨架中，成功合成了具有-3價空腔的納米石墨烯配體HBCP。光譜分析和理論計算均表明，HBCP呈現出一種弱反芳香性。
    碳雜卟啉策略實現納米石墨烯的金屬精準摻雜

    經過一系列的努力，團隊成功合成了HBCP與三價銅、銀、金陽離子的金屬配合物HBCP-M，并通過單晶結構分析，揭示了配位金屬后，分子骨架從彎曲構型向近似平面的轉變，同時金屬化后體系的反芳香性也有所減弱。激發態動力學研究則進一步表明，HBCP與HBCP-M在激發態動力學上存在顯著差異，這歸因于金屬-配體相互作用對納米石墨烯配體π電子結構的顯著擾動。

    碳雜卟啉策略實現納米石墨烯的金屬精準摻雜

    這一研究成果不僅首次在分子層面上明確提出了納米石墨烯精準金屬摻雜的概念，還為開發結構、電子特性及化學性質可調的新型納米石墨烯材料奠定了堅實的基礎。該工作得到了多位國際知名學者的支持與合作，相關成果已在《自然-通訊》上發表。北京師范大學作為該工作的第一單位，其化學學院2021級博士生何浩丹為論文的第一作者。該工作得到了國家自然科學基金及北京師范大學的經費支持，是團隊在納米石墨烯研究領域取得的又一重要突破。
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    北京師范大學 石墨烯材料 納米石墨烯

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