ГИДРИРОВАНИЕ ГРАФЕНА

ГИДРИРОВАНИЕ ГРАФЕНА. Существование гидрированного графена — графана — было предсказано на основе расчетов полной энергии.

Такой материал является полностью насыщенным углеводородом и имеет формулу СН. Графан содержит атомы водорода с обеих сторон графеновой плоскости, при этом sр3-гибридизованные атомы смещаются из плоскости вверх и вниз. Расчеты показали, что образование графана энергетиче¬ски выгодно.

При этом возможно существование двух благо¬приятных конформаций: «кресло» и «ванна», из которых более выгодной является «кресло», где атомы водорода чередуются по обе стороны графеновой плоскости. Согласно расчетам, графан является наиболее стабильной структурой состава С: Н = 1:1, что подтверждается значением энергии связи в графане в конформации «кресло» (6.56 эВ•атом-1) по сравнению с другими соединениями состава С:Н= 1:1. такими как бензол (6.49 эВ•атом-1) и ацетилен (5.90 эВ•атом -1). Однако прямая обработка графита водо¬родом не приводит ни к образованию графана, ни к интеркаляции водорода.

Согласно экспериментально подтвержден¬ным данным о существовании графана, полученным на основе механически отщепленного графена, ключевым моментом в синтезе графана стало использование атомар¬ного водорода холодной водородной плазмы.

Другой воз¬можный путь к графану может заключаться в замещении атомов фтора водородом в CF. Однако прямая обработка CXF водородом приводит к удалению атомов фтора и обра¬зованию HF и графита, а не графана [7]. 2.5.2