环芳烃的纳米结构可以被认为是碳纳米管的最短片段。在此,我们成功地制备出了一种基于[6]CPP⊂[12]CPP的双壁碳纳米环,它可以看作是最短的双壁碳纳米管。[6]CPP⊂[12]CPP是通过超分子组装来构造的,其晶体结构由单晶x射线衍射确定。通过紫外-可见吸收、荧光和电化学研究,揭示了[6]CPP⊂[12]CPP中的主客体相互作用和电荷转移。电子顺磁共振(EPR)光谱学揭示了[6]CPP⊂[12]CPP阳离子自由基的稳定性,其电子自旋位于内部[6][6]CPP上。此外,与两个单体相比,[6]CPP⊂[12]CPP在光照射下表现出较高的光电导率和光电流。文中还研究了[6]CPP⊂[12]CPP的自组装行为,发现[6]CPP⊂[12]CPP分子在DMF溶液中倾向于形成方形棒状结构。这种双壁碳纳米环材料在光电器件和有机半导体中具有巨大的应用潜力。
Chong Zhao, Fupin Liu, Lai Feng, Mingzhe Nie, Yuxi Lu, Jie Zhang, Chunru Wang, and Taishan Wang*, Construction of A Double-Walled Carbon Nanoring, Nanoscale, 2021, 13, 4880-4886. https://doi.org/10.1039/D0NR08931A