Przygotowanie nanoarkuszy węglowych w temperaturze pokojowej

Przedstawiona procedura pozwala na niskotemperaturowe, mokre chemiczne przygotowanie nanoarkuszy węglowych poprzez samoorganizację nowych cząsteczek amfifilowych jako reaktywnych prekursorów, a następnie ich karbonizację w temperaturze pokojowej. Zazwyczaj przygotowanie nanostruktur węglowych wymaga wysokich temperatur lub ciśnień, a kontrola nad morfologią i funkcjonalizacją chemiczną przygotowanych węgli jest trudna do osiągnięcia w takich warunkach. Opracowane podejście wymaga wyłącznie naświetlania promieniami UV w temperaturze pokojowej w celu uzyskania nanoarkuszy węglowych o molekularnie zdefiniowanych wymiarach poniżej dwóch nanometrów i wymiarach bocznych rzędu centymetrów.

Aby to osiągnąć, przygotowaliśmy cząsteczki, które są reaktywnym, bogatym w węgiel rodzeństwem typowych amfifilów kwasów tłuszczowych i są zaprojektowane do samoorganizacji na granicy faz powietrze-woda w monowarstwy. Monowarstwa zawiera gęsto upakowany układ ugrupowań heksaynowych, a karbonizacja folii daje materiał, który w przeciwnym razie uzyskuje się tylko w temperaturach powyżej 800 stopni Celsjusza. Na początek rozpuść 208 miligramów chronionego heksajanu w 15 mililitrach dichlorometanu w 100-mililitrowej kolbie Schlenka w atmosferze obojętnej.