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2022 article

Gigantic C120 Fullertubes: Prediction and Experimental Evidence for Isomerically Purified Metallic [5,5] C120-D5d(1) and Nonmetallic [10,0] C120-D5h(10766)

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Rattachement africain : us, ca. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

We report the first experimental characterization of isomerically pure and pristine C 120 fullertubes, [5,5] C 120 -D 5d (1) and [10,0] C 120 -D 5h (10766). These new molecules represent the highest aspect ratio fullertubes isolated to date; for example, the prior largest empty cage fullertube was [5,5] C 100 -D 5d (1). This increase of 20 carbon atoms represents a gigantic leap in comparison to three decades of C 60 –C 90 fullerene research. Moreover, the [10,0] C 120 -D 5d (10766) fullertube has an end-cap derived from C 80 -I h and is a new fullertube whose C 40 end-cap has not yet been isolated experimentally. Theoretical and experimental analyses of anisotropic polarizability and UV–vis assign C 120 isomer I as a [5,5] C 120 -D 5d (1) fullertube. C 120 isomer II matches a [10,0] C 120 -D 5h (10766) fullertube. These structural assignments are further supported by Raman data showing metallic character for [5,5] C 120 -D 5d (1) and nonmetallic character for C 120 -D 5h (10766). STM imaging reveals a tubular structure with an aspect ratio consistent with a [5,5] C 120 -D 5d (1) fullertube. With microgram quantities not amenable to crystallography, we demonstrate that DFT anisotropic polarizability, augmented by long-accepted experimental analyses (HPLC retention time, UV–vis, Raman, and STM) can be synergistically used (with DFT) to down select, predict, and assign C 120 fullertube candidate structures. From 10 774 mathematically possible IPR C 120 structures, this anisotropic polarizability paradigm is quite favorable to distinguish tubular structures from carbon soot. Identification of isomers I and II was surprisingly facile, i.e., two purified isomers for two possible structures of widely distinguishing features. These metallic and nonmetallic C 120 fullertube isomers open the door to both fundamental research and application development.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé, mais le titre doit être comparé manuellement.

Titre Crossref
Gigantic C<sub>120</sub> Fullertubes: Prediction and Experimental Evidence for Isomerically Purified Metallic [5,5] C<sub>120</sub>-D<sub>5d</sub>(1) and Nonmetallic [10,0] C<sub>120</sub>-D<sub>5h</sub>(10766)
Date Crossref
29/08/2022
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

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Les sujets associés

Fullerene Chemistry and ApplicationsCarbon Nanotubes in CompositesGraphene research and applications

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