由机械互锁碳纳米管和大环卟啉环形成的轮烷样组合

双卟啉分子夹在SWCNTs周围

来源:©英国皇家&#万博代理28595;门万博官网化学学会

值得注意的是,科学家们能够获得包裹在纳米管周围的大环的高分辨率图像(右)

科学家们在碳纳米管和卟啉环之间创建了第一个轮烷状组件,为催化、磁性和传感应用开辟了一类新的材料。

由于碳纳米管和金属卟啉的非凡物理性质,研究人员努力将两者结合成一个组装体。然而,传统的方法依赖于两个组分之间的共价键,这可能会降低它们的性能。

科学家们现在第一次仅通过机械键结合了这两种类型的分子;将两者紧密联系在一起,而不彻底改变其中任何一个的性质。同样地,如果不破坏手铐或管道,就无法从排水管中取出锁住的手铐,机械上互锁的分子如果不破坏其中一个组分的化学键,就无法彼此分离。

周围的团队埃米利奥•佩雷斯来自西班牙马德里自治大学德克Guldi来自德国埃尔兰根-纽伦堡大学的研究人员使用了一种剪切策略来制造轮烷类组件。这个过程包括在纳米管周围包裹一个u形的前驱体,然后用化学方法将环的两端系在一起。由于纳米管的长度相对较长,所以环不会脱落。

考虑到这两种成分之间有希望的电子相互作用,科学家们设想这项工作将刺激碳纳米管和金属卟啉组件的新应用。