Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Kjemikere syntese av silisiumoksyder åpner 'ny verden i et sandkorn'

Anonim

I et forsøk som går tilbake til det 19. århundre laboratorier i Europa, etablerer en oppdagelse av forskere fra University of Georgia forskningsmiljøer for silisiumkjemi og halvlederindustrien.

annonse


Studien, publisert 20. april i tidsskriftet Nature Chemistry, gir detaljer om første gang kjemikere har vært i stand til å fange molekylære arter av silisiumoksyder.

Ved å bruke en teknikk de utviklet i 2008, klarte UGA-teamet å isolere siliciumoksidfragmenter for første gang ved romtemperatur ved å fange dem mellom stabiliserende organiske baser.

"I 2008-oppdagelsen kunne vi stabilisere disilikonmolekylet, som tidligere kun kunne studeres ved ekstremt lave temperaturer på en solid argonmatrise, " sa Gregory H. Robinson, UGA Foundation Distinguished Professor of Chemistry og studiens medforfatter. . "Vi viste at disse organiske basene kunne stabilisere en rekke ekstremt reaktive molekyler ved romtemperatur."

Kolonnene, eller gruppene, av elementene i det periodiske tabellen deler generelt liknende kjemiske egenskaper. Gruppe 14 inneholder for eksempel elementet karbon, så vel som silisium, den mest karbonlignende av alle elementene. Det er imidlertid betydelige forskjeller mellom de to. Mens oksydene av karbon, karbondioksid og karbonmonoksid er allment kjent, er molekylær kjemi av tilsvarende silisiumoksyder i det vesentlige ukjent på grunn av den store reaktiviteten av silicium-oksygen-multiplebindinger.

Kiselmonoksyd, derimot, har blitt beskrevet som det mest omfattende silisiumoksydet i universet, men terrestrisk er det bare vedvarende ved høye temperaturer, ca. 1200 grader Celsius. Naturlig rikelig silisiumdioksyd ((SiO2) n) finnes på jorden som sand - et nettverksfast stoff hvor hvert silisiumatom binder til fire oksygenatomer i en prosess som gjentas uendelig.

Papiret rapporterer to nye forbindelser som inneholder Si2O3 og Si2O4-kjerner at laget var i stand til å isolere ved hjelp av karbene stabiliseringsteknikken. Denne syntetiske strategien tillot laget å "tame" de svært reaktive silisiumoksiddelene ved romtemperatur.

Oppdagelsen bryter opp et område av kjemi hvor vanskeligheter med syntetiske stoffer har begrenset forskningsaktiviteten. Silisiumoksidmaterialer finnes i alle elektroniske enheter og kan inneholde mange flere applikasjoner og bruksområder.

"Vår teknikk synes å være et attraktivt middel for å nærme seg en rekke av disse svært reaktive molekylene, " sa Robinson. "Vi har funnet en bakdør for å nærme seg molekylære arter som inneholder forskjellige silisiumoksyder."

Robinson's team inkluderer avdeling for kjemisk kollegaer Henry "Fritz" Schaefer, Yuzhong Wang, Yaoming Xie og den sene Paul von Rague Schleyer.

"Vi har hatt et veldig produktivt samarbeid siden jeg kom til UGA for to tiår siden, " sa Robinson. "I vår versjon av det berømte sitatet av Robert F. Kennedy Jr., tenker vi på molekyler som aldri har blitt syntetisert, og vi spør" hvorfor ikke? ""

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av University of Georgia . Original skrevet av Alan Flurry. Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Yuzhong Wang, Mingwei Chen, Yaoming Xie, Pingrong Wei, Henry F. Schaefer, Paul von R. Schleyer, Gregory H. Robinson. Stabilisering av unnvikende silisiumoksider . Nature Chemistry, 2015; DOI: 10, 1038 / nchem.2234