铝原子簇表现出多重特性

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科学家们发现,铝原子簇会模仿不同的元素,这取决于构成该簇的原子数量。今天发表在《科学》杂志上的研究结果表明,可以定制这些原子簇以实现所需的特性,例如导电性。

弗吉尼亚联邦大学的希夫·N·卡纳和他的同事分析了13个和14个铝原子簇的几何结构、电子结构和化学性质。他们还通过让这些原子簇与碘原子反应,对它们进行了实验测试。结果表明,13个原子的簇表现得非常像单个碘原子,而14个原子的簇则表现出不同的行为,更像碱土金属原子,例如铍。进一步的反应性研究表明,由于其电子特性,包括与单个原子中发现的键不同的键,新型所谓的多碘化物在自然界中可能高度稳定。“包含铝原子簇的这些新型碘化合物的发现至关重要,因为它揭示了一种新的‘超原子’化学形式,”卡纳评论道。“未来,我们可能会应用这种化学,在我们先前的知识基础上,创造用于能源应用甚至医疗器械的新材料。”

的确,新型铝原子组装体可能会为元素周期表增加一个新的维度,并为化学家提供新的潜在构建模块。卡纳指出:“组装Al13I单元可能会提供不会氧化的铝材料,并可能有助于克服燃料中铝颗粒燃烧的一个主要问题。”

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