曼徹斯特大學(xué)的一組研究人員證明，石墨烯的表面特性可用于控制從溶液中獲得的有機晶體的結(jié)構(gòu)。有機晶體結(jié)構(gòu)可以在大量產(chǎn)品中找到，例如食品、炸藥、彩色顏料和藥品。然而，有機晶體可以有不同的結(jié)構(gòu)，稱為多晶型：盡管具有相同的化學(xué)成分，但這些形式中的每一種都具有非常不同的物理和化學(xué)性質(zhì)。

為了進行比較，金剛石和石墨是多晶型物，因為它們都是由碳原子組成，但它們具有非常不同的性質(zhì)，因為原子鍵合形成不同的結(jié)構(gòu)。當有機分子彼此相互作用形成晶體時，相同的概念可以擴展到有機分子。

了解材料在分子水平上的作用并做出反應(yīng)是關(guān)鍵，因為錯誤的多晶型物會導(dǎo)致食物味道變差，或者藥物效果不佳。由于與多態(tài)性相關(guān)的問題，有幾個藥物從市場上撤下的例子。因此，特定多晶型物的生產(chǎn)目前是研究和工業(yè)的基本問題，它確實涉及大量的科學(xué)和經(jīng)濟挑戰(zhàn)。

曼徹斯特大學(xué)的新研究表明，將石墨烯添加到含有有機分子的蒸發(fā)溶液中可以顯著提高對某種結(jié)晶形式的選擇性。這開辟了石墨烯在晶體工程領(lǐng)域的新應(yīng)用，迄今為止尚未完全探索。

領(lǐng)導(dǎo)該團隊的 Cinzia Casiraghi 教授說：“最終，我們已經(jīng)證明，石墨烯等先進材料和納米技術(shù)工具使我們能夠以全新的方式研究溶液中有機分子的結(jié)晶。我們現(xiàn)在很興奮轉(zhuǎn)向通常用于藥物和食品的分子，以進一步研究石墨烯在晶體工程領(lǐng)域的潛力。”

在ACS Nano 上發(fā)表的報告中，該團隊表明，通過調(diào)整石墨烯的表面特性，可以改變所產(chǎn)生的多晶型物的類型。甘氨酸是最簡單的氨基酸，已被用作參考分子，而不同類型的石墨烯已被用作添加劑或模板。

Matthew Boyes 和 Adriana Alieva 博士 曼徹斯特大學(xué)的學(xué)生都為這項工作做出了貢獻：“這是在結(jié)晶實驗中使用石墨烯作為添加劑的開創(chuàng)性工作。我們使用了不同類型的含氧量不同的石墨烯，并研究了它們對晶體的影響甘氨酸的結(jié)果。我們觀察到，通過仔細調(diào)整石墨烯的氧含量，可以誘導(dǎo)優(yōu)先結(jié)晶。” 阿德里安娜說。

由葡萄牙阿威羅大學(xué)的 Melle Franco 教授進行的計算機建模支持了實驗結(jié)果，并將多晶型選擇性歸因于羥基的存在，允許與甘氨酸分子進行氫鍵相互作用，從而有利于一種多晶型而不是另一種。在晶體生長期間添加多晶型物的附加層。

標簽： 石墨烯添加劑