2024, Nature——二维共价网络的新方向：单层非晶碳的模板限域合成

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文章链接： https://www.nature.com/articles/s41586-024-07958-0             摘要 单层碳材料（如石墨烯和单层非晶碳）因其前所未有的物理特性和广泛的应用前景，引发了基础研究和应用研究的浓厚兴趣。迄今为止，这些材料主要通过化学气相沉积（CVD）制备，而CVD通常需要严格的反应条件， 相较之下，溶液相合成更具优势 。在本研究中，我们通过 可移除的层状双氢氧化物模板的限域空腔内聚合吡咯，成功制备了具有5-6-7元环混合结构的氮掺杂单层非晶碳自由薄膜 。结构表征与第一性原理计算表明，氮掺杂单层非晶碳的形成源于限域反应空间中吡咯的α、β和N位点的自由基聚合， 这种限域环境通过Stone-Wales转化实现了键重排 。限域反应抑制了聚合过程中C–C键的旋转和链缠结，形成了具有平面内π共轭电子结构的原子级连续非晶薄层。这种基于固体模板和 ………………………………