THD-C Sheet: A Novel Nonbenzenoid Carbon Allotrope with Tetra-, Hexa-, and Dodeca-Membered Rings

材料科学 自旋电子学 纳米技术 六边形 石墨 碳纳米管 氢气储存 分子 化学物理 结晶学 化学 有机化学 复合材料 物理 凝聚态物理 铁磁性 合金
作者
Trevor Jenkins,Alexander Silva,Marcos G. Menezes,Timo Thonhauser,Saif Ullah
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:128 (26): 10982-10996 被引量:6
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.4c01870
摘要

We propose a novel two-dimensional carbon-based structure with tetra-, hexa-, and dodeca-membered rings, which we refer to by the abbreviated name, THD-C. The structure presents a mixture of sp–sp2 hybridization and can potentially be synthesized by the topological assembly of 4-ethynyldiphenylacetylene molecules. By employing first-principles calculations, the stability and ease of synthesis of the sheet are investigated and compared with various C-allotropes. We predict its metallic behavior and excellent kinetic and dynamic stability. Due to the crystal structure of the sheet, a strong mechanical anisotropy is observed. The effects of functionalization on the electronic properties of the material are also studied, and different semiconducting systems are obtained. The potential of THD-C for energy storage in metal-based batteries, hydrogen storage, and catalysis is also investigated, and we find a superior performance in comparison to graphite and other allotropes. The quantum confinement effect is investigated by constructing nanoribbons and nanotubes of various sizes. For ribbons, we find that tailor-made electronic and magnetic properties can be obtained and explored in potential spintronic devices. Additionally, we observe that nanotubes are conducting irrespective of their chirality and can potentially be used for capture, storage, and separation of industrially relevant small gas molecules.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
qiu完成签到,获得积分20
1秒前
Lucas的应助被笑点低的静竹采纳,获得10
1秒前
秋风的应助被火锅采纳,获得10
1秒前
小马甲的应助被lll采纳,获得10
2秒前
3秒前
4秒前
华仔的应助被典雅语蓉采纳,获得10
4秒前
4秒前
白塔完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
张玮发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
beryl完成签到 ,获得积分10
8秒前
qiu发布了新的文献求助10
8秒前
CodeCraft的应助被呼噜噜大王采纳,获得10
8秒前
852的应助被夹子方糖采纳,获得10
8秒前
华仔的应助被CJY采纳,获得10
9秒前
酷炫冷卉完成签到,获得积分10
9秒前
程晨完成签到,获得积分10
10秒前
wangdonliang发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
orixero的应助被欣喜战斗机采纳,获得10
11秒前
栗子完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
13秒前
13秒前
温柔绍辉完成签到,获得积分20
13秒前
猪皮恶人发布了新的文献求助10
14秒前
ANmin发布了新的文献求助10
14秒前
白马完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
lll发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Convergent and bidirectional strategies towards the total synthesis of hemibrevetoxin B 300
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7796457
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9332125
关于积分的说明 20447851
捐赠科研通 7386930
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3324993
关于科研通互助平台的介绍 2472303
邀请新用户注册赠送积分活动 2342190