第一次看见粉红色的磷的关在笼子里的碳纳米管

一种新形式的磷由高活性白磷分子链内孤立的单壁碳纳米管已经由英国科学家发现的。被称为“粉红磷”,一维聚合物结构提供了一个难得的机会来研究最被动的和神秘的元素周期表。团队也有机会观察转换的第一步从白磷无定形红色元素的同素异形体。

的博士生进行了填充实验(与白磷),真正需要钢铁般的意志

Christoph Salzmann伦敦大学学院

“最近发现phosphorene,一张黑磷石墨烯的二维模拟磷,引发了一场新的兴趣这个高度多样化的化学,说Christoph Salzmann英国伦敦大学学院领导了这项研究。虽然元素磷的同素异形是大多数化学家在学校学的东西,其结构化学的细节仍然了解甚少的实验和计算水平。”

白磷通常是极其危险的研究因为暴露在空气燃烧无情的把它变成液体。与此同时,氧化产品结合空气中的水分产生高度腐蚀性的磷酸。以前的策略稳定白磷,由四面体P₄分子,利用超分子的笼子里,但这些只能包含一个P₄分子。

然而,Salzmann和他的同事想要驯服白磷的高度在大量暴力性质和使用它,所以他们开始看到如果空心碳纳米管的工作。但它不是一个任务的微弱的心。当然最大的挑战是处理熔融白磷,“Salzmann解释道。”马丁•哈特博士生进行了填充实验,真正需要钢铁般的意志,我们可以告诉你一些故事。

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填单壁碳纳米管,他们第一次打开提示。这些被搅拌液体白磷之前多余的白磷留下phosphorus-filled管被升华了。在最初暴露在空气中,氧化反应发生在管的技巧,团队认为创建了一个“软木”密封管内部的白磷。

最终证明碳纳米管填充和高收益,他们描述了一系列技术包括高分辨率透射电子显微镜显示P₄分子排列在碳纳米管豌豆一样。但是有一个额外的惊喜。在暴露在电子束在电子显微镜测量,研究小组发现P₄分子开始连接到链结构导致元素的新的粉红色的形式。

“我们的研究提供了一窥转换从白色到一种聚合物,可以认为是“粉红磷”——著名的非晶红同素异形体的路上,“Salzmann解释道。围的元素在纳米管中,我们已经创建了一个简化的环境中各个步骤的同素异形体之间的转换可以在休闲学习。”

这是令人兴奋的有几个原因,包括更大的重量比磷可以封装的方法比其他可能使用钝化方法研究迄今为止,”评论乔纳森·尼奇克谁是第一个人隔离一个P4分子在超分子笼在2009年。”我也想象电子属性-电导率等共轭链的磷原子会感兴趣的,尽管可能很难自学的导电性碳鞘。”

研究小组正在调查什么结构和化学行为观察可以通过增加碳纳米管的直径。初步计算工作已经强调,多种不同的结构和复杂的化学性质可以预期,我们刚刚开始追逐他们,“Salzmann说。和我们的灭火器站在准备好了。”