Борофен

Борофен — двумерный кристалл, состоящий только из атомов бора. Атомная структура борофенов состоит из треугольных и шестиугольных ячеек. Борофены синтезируют на чистых металлических поверхностях в условиях сверхвысокого вакуума.

Кристаллические решётки трёх борофенов, полученных экспериментально: β₁₂-борофен, χ₃-борофен и ещё одна, неплоская форма борофена, иногда называемая 2-Pmmn-борофеном. Четвёртая полученная экспериментально форма борофена имеет такую же решётку, что и графен.

История

Существование борофена было предсказано теорией в середине 1990-х годов. Первые полученные структуры борофена были подтверждены в 2015 году. По состоянию на 2022 год экспериментально получены четыре формы борофена, многие другие формы — предсказаны теоретически.

Свойства

Кластер B₃₆, вид спереди и сбоку

Борофены обладают высокой плоскостной эластичностью и феноменальной прочностью. Он может быть прочнее графена и в некоторых конфигурациях более гибким.

Борные нанотрубки имеют более высокий двумерный модуль Юнга, чем любые другие известные углеродные и неуглеродные наноструктуры. Из-за особенностей своей структуры при растяжении в плоскости борофены претерпевают новый структурный фазовый переход. Борофен имеет потенциал в качестве анодного материала для батарей благодаря высокой теоретической удельной ёмкости, электронной проводимости и свойствам переноса ионов. Водород легко адсорбируется борофеном, имеет потенциал для хранения водорода — более 15 % его веса. Борофен может катализировать расщепление молекулярного водорода на ионы водорода и восстанавливать воду.

См. также

• Графен
• Боросферен
• Аллотропы бора

Ссылки

• Zhi-Qiang Wang, Tie-Yu Lü, Hui-Qiong Wang, Yuan Ping Feng, Jin-Cheng Zheng. Review of borophene and its potential applications // Frontiers of Physics. — 2019. — Vol. 14. — P. 33403. — doi:10.1007/s11467-019-0884-5.
• Atom-thin «borophene» joins 2D materials club
• Synopsis: Dirac Cones in Boron’s Version of Graphene
• Российские химики помогли синтезировать аналог графена из бора