硼化學和類富勒烯基礎研究領域取得重大突破

　　 近日，山西大學分子科學研究所翟華金教授、李思殿教授與清華大學李雋教授、美國布朗大學Lai-Sheng Wang教授及復旦大學劉智攀教授等合作，結合氣相光電子能譜實驗和高精度量子化學計算，首次觀察到全硼富勒烯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相互交錯的B6六元環及腰上兩兩相對的四個B7七元環相互融合而成，沿二重主軸方向略有拉長，整體分子恰似傳統的“中國紅燈籠”。該研究成果實現硼化學和類富勒烯分子研究領域的重大突破，B40-/0 的發現標志著硼球烯實驗和理論研究的開端，預示著一個與碳富勒烯平行的、具有廣闊科學前景的新興研究領域。

　　 1985年，以籠狀C60為代表的碳富勒烯家族的發現成為世界科學史上的重要里程碑。該成果1996年獲諾貝爾化學獎，為之后的單壁碳納米管及單原子層石墨烯的發現奠定了基礎。近三十年來，科學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驗上確定籠狀硼團簇的存在。B40是繼C60之后第二個從實驗和理論上完全確認的無機非金屬籠狀團簇。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面臨的能源和環境危機提供新的科學思路和技術，在儲氫儲鋰、半導體、超導、綠色催化等領域具有重要應用前景。

　　 該研究成果以山西大學為第一作者單位于7月13日在國際權威學術期刊《自然-化學》在線發表，《光明日報》于7月14日頭版對此工作進行了專題報道。該工作得到國家自然科學基金、國家重點基礎研究專項等科技計劃聯合資助。山西大學在讀博士生陳強、白慧、田文娟及研究人員呂海港、吳艷波、穆躍文是論文的共同作者。