Struktur av Mo -Te -oxid molekylär nanotråd:Detta diagram visar strukturen för Mo -Te -oxid -nanotråd. (a) Polyhedral representation och (b) ball-and-stick representation av en sexkantig enhet av [Te IV Mo VI 6 O 21 ] 2 -, (c) en enda molekyltråd av Mo -Te -oxid. Broens syreatomer som förbinder de sexkantiga enheterna markeras med gult. (d) Montering av enkelmolekylära trådar till kristallin Mo -Te -oxid. Mo:blå, Te (Se):brun, O:röd. Upphovsman:Zhang, et al., Nature Communications 6, 7731, Bild 3.
Utvecklingen av metalloxidbaserade molekyltrådar är viktig för grundforskning och potentiella praktiska tillämpningar. Dock, exempel på dessa material är sällsynta. Forskare från Hokkaido University, Kanagawa universitet, Hiroshima University och Japan Synchrotron Radiation Research Institute/SPring-8, Japan, framgångsrikt skapat ultratunna helt oorganiska molekylära nanotrådar, sammansatt av en upprepande sexkantig molekylenhet gjord av Mo och Te; diametrarna på dessa trådar var endast 1,2 nm.
Nanotrådar är trådformade material med diametrar som är tiotals nanometer eller mindre. Det finns många typer av nanotrådar, inklusive halvledande sammansatta nanotrådar, metalloxidkomposit nanotrådar, och organiska polymer -nanotrådar, och de används vanligtvis i funktionella material och enheter som används som sensorer, transistorer, halvledare, fotoniska enheter, och solceller.
Molekylära trådar som består av endast oorganiska material har väckt betydande uppmärksamhet på grund av deras stabila strukturer, avstämbara kemiska kompositioner, och avstämbara egenskaper. Dock, det har bara funnits några få rapporter om utvecklingen av helt oorganiska molekylära nanotrådar.
Dr Zhenxin Zhang och prof. Wataru Ueda vid Catalysis Research Center vid Hokkaido University (Prof. Hiroshima universitet, och Japan Synchrotron Radiation Research Institute/SPring-8 skapade framgångsrikt ultratunna, helt oorganiska molekylära nanotrådar, sammansatt av en upprepande sexkantig molekylenhet gjord av Mo och Te; diametrarna på dessa trådar var endast 1,2 nm. Dessa nanotrådar erhölls genom demontering av motsvarande kristaller genom katjonbyte och efterföljande ultraljudsbehandling.
Vidare, forskarna har visat att det ultratunna molekylära trådbaserade materialet uppvisar hög aktivitet som en sur katalysator, och bandgapet för den molekylära trådbaserade kristallen justeras enkelt via värmebehandling. Det förväntas att metalloxidmolekylära trådbaserade material kommer att öppna upp nya forskningsområden inom heterogena katalysatorer, termokroma material, och halvledare, liksom andra relaterade fält.
"Detta är en mycket sällsynt isolerad molekylär nanotråd baserad på övergångsmetall-syre-oktaheder, och är en attraktiv katalysator på grund av den stora ytan, "sade professor Masahiro Sadakane, en medförfattare till denna studie, från Hiroshima University.
