Creación de nuevos materiales para lograr la neutralidad del carbono: láminas de boruro de hidrógeno y monosulfuro de boro
Creación de nuevos materiales para lograr la neutralidad del carbono: láminas de boruro de hidrógeno y monosulfuro de boro
Hemos sintetizado experimentalmente láminas de boruro de hidrógeno (HB) [1] y láminas de monosulfuro de boro (BS) [2] como nuevos materiales 2D libres de metales. Las láminas de BS son semiconductores cristalinos y hemos descubierto que su banda prohibida se ajusta a un valor deseado controlando el número de nanocapas de BS 2D apiladas [2]. Además, se ha descubierto que las láminas de BS apiladas, BS romboédrica (r-BS), son semiconductores de tipo p [3] y tienen una gran capacidad electrocatalítica para la formación de oxígeno en solución alcalina [4]. Las láminas de HB están compuestas de boro e hidrógeno en una proporción estequiométrica de 1:1, la cual se formar mediante una reacción de intercambio iónico entre protones y cationes de magnesio en diboruro de magnesio mediante exfoliación [2]. En las láminas de HB, los átomos de boro forman una red hexagonal 2D, en la que los átomos de hidrógeno están unidos al boro mediante enlaces de tres centros y dos electrones (B – H – B) y enlaces de dos centros y dos electrones (B – H ) [5]. Los estudios experimentales han aclarado que las láminas de HB exhiben actividad catalítica ácida en estado sólido [6], reducción de iones metálicos [7, 8], propiedades electrónicas semimetálicas [9], aplicaciones como sensores de gas [5], estabilidad frente al agua [10], adsorción/conversión de CO2 incluyendo acoplamiento C-C [11], así como producción de hidrógeno sensible a la luz [12,13]. En la conferencia se presentarán los avances recientes de las láminas BS y HB.
Agradecimientos Estos trabajos fueron realizados con el Sr. H. Nishino, el Prof. T. Fujita, el Dr. N. T. Cuong, el Dr. S. Tominaka, el Prof. M. Miyauchi, el Prof. M. Otani, el Dr. S. Hagiwara, la Sra. L. Li, Sr. C. Jiang, Dr. F. Kuroda, Sr. N. Watanabe, Dr. S. Iimura, Dr. A. Hirata, Dr. N. Umezawa, Prof. S. Okada, Prof. E. Nishibori, Sr. A. Fujino, Sr. R. Ishibiki, Sr. T. Goto, Sr. H. Kusaka, Dr. M. Toyoda, Prof. T. Tokunaga, Prof. A. Yamamoto, Dr. M. Miyakawa, Dr. K. Horiba, Prof. S. Saito, Dr. T. Taniguchi, Dr. K. Watanabe, Dr. S. Shinde, Prof. T. Sakurai, Sra. M. Lima, Sr. K. Miyazaki, Sr. K. Matsushita, Dr. M. Masuda, Prof. I. Hamada, Prof. Y. Morikawa, Dr. A. Yamaguchi, Sr. R. Kawamura, Dr. J. M Oliva-Enrich, Dr. S. Ito, Dr. Tateishi , Prof. Niibe, Prof. J. N. Kondo, Dr. T. Fujitani, Prof. I. Matsuda, Prof. J. Nakamura, Prof. H. Hosono y otros compañeros de trabajo. Referencias [1] H. Nishino, T. Fujita, N. T. Cuong, S. Tominaka, et al., J. Am. Chem. Soc. 139, 13761 (2017). [2] H. Kusaka, R. Ishibiki, M. Toyoda, et al., J. Mater. Chem. A 9, 24631 (2021). [3] N. Watanabe, et al., Molecules 28, 1896 (2023); K. Sugawara, et al., Nano Lett. 23, 1673 (2023). [4] L. Li, S. Hagiwara, C. Jiang, H. Kusaka, et al., Chem. Eng. J. 471, 144489 (2023). [5] S. Tominaka, R. Ishibiki, A. Fujino, K. Kawakami, et al., Chem 6, 406 (2020). [6] A. Fujino, et al., ACS Omega, 4, 14100 (2019); A. Fujino, et al., PCCP 23, 7724 (2021). [7] S. I. Ito, T. Hirabayashi, R. Ishibiki, R. Kawamura, et al., Chem. Lett. 49, 789 (2020). [8] S. Gao, Y. Zhang, J. Bi, B. Wang, C. Li, J. Liu, et al., J. Mater. Chem. A 8, 18856 (2020). [9] I. Tateishi, N. T. Cuong, C. A. S. Moura, et al. Phys. Rev. Mate. 3, 024004 (2019). [10] K. I. Rojas, N. T. Cuong, H. Nishino, Commun. Mate. 2, 81 (2021). [11] T. Goto, S. Ito, S. L. Shindem et al., Commun. Chem. 5, 118 (2022). [12] R. Kawamura, N. Cuong, T. Fujita, R. Ishibiki, et al., Nat. Commun. 10, 4880 (2019). [13] M. Hikichi, J. Takeshita, N. Noguchi, S. Ito, et al., Adv. Mater. Int. 10, 2300414 (2023).
Ponente del seminario: Profesor Takahiro Kondo
Fecha del seminario: 07/11/2023 12:00
Lugar del seminario: Sala 215 Instituto de Química-Física "Blas Cabrera" (CSIC)
