硼化學(xué)和類(lèi)富勒烯基礎研究取得重大突破

　　近日，山西大學(xué)分子科學(xué)研究所翟華金教授、李思殿教授與清華大學(xué)李雋教授、美國布朗大學(xué)Lai-Sheng Wang教授及復旦大學(xué)劉智攀教授等合作，結合氣相光電子能譜實(shí)驗和高精度量子化學(xué)計算，首次觀(guān)察到全硼富勒烯B40-/0 和B40團簇 (all-boron fullerene)，并將其命名為硼球烯(Borospherene)。

　　B40全硼富勒烯團簇呈現空心籠狀結構，分子由頂端和底端兩個(gè)相互交錯的B6六元環(huán)及腰上兩兩相對的四個(gè)B7七元環(huán)相互融合而成，沿二重主軸方向略有拉長(cháng)，整體分子恰似傳統的“中國紅燈籠”。該研究成果實(shí)現硼化學(xué)和類(lèi)富勒烯分子研究領(lǐng)域的重大突破，B40-/0 的發(fā)現標志著(zhù)硼球烯實(shí)驗和理論研究的開(kāi)端，預示著(zhù)一個(gè)與碳富勒烯平行的、具有廣闊科學(xué)前景的新興研究領(lǐng)域。

　　1985年，以籠狀C60為代表的碳富勒烯家族的發(fā)現成為世界科學(xué)史上的重要里程碑。該成果1996年獲諾貝爾化學(xué)獎，為之后的單壁碳納米管及單原子層石墨烯的發(fā)現奠定了基礎。近三十年來(lái)，科學(xué)家們一直在探索周期表中與碳緊鄰的硼元素是否也可能形成籠狀富勒烯結構，國際上一直未能在實(shí)驗上確定籠狀硼團簇的存在。

　　B40 是繼C60之后第二個(gè)從實(shí)驗和理論上完全確認的無(wú)機非金屬籠狀團簇。硼球烯和低維硼納米結構與相應碳富勒烯和低維碳納米材料在性能上具有很強的互補性，兩者結合可能對解決人類(lèi)面臨的能源和環(huán)境危機提供新的科學(xué)思路和技術(shù)，在儲氫儲鋰、半導體、超導、綠色催化等領(lǐng)域具有重要應用前景。