2005年1月17日
一个研究小组发现，当铝原子与碘反应时，其化学性质类似于金属和非金属元素的单个原子。这一发现为利用“超原子化学”打开了一扇大门，该“超原子化学”基于一种新的星系团元素周期表，创造出具有前所未有的独特性质的独特化合物。这项研究的结果是由希夫·n·卡纳(Shiv N. Khanna)领导的弗吉尼亚联邦大学A. Welford Castleman Jr.， Evan Pugh化学和物理教授，埃伯利家族杰出科学主席欧洲杯线上买球宾州州立大学这项研究将发表在2005年1月14日的《科学》杂志上。欧洲杯线上买球
“根据簇中铝原子的数量，我们已经证明‘超原子’显示出卤素或碱土金属的特性，”Castleman说。“这个结果表明了这种化学在纳米级合成中的诱人潜力。”这一发现可能在医学、食品生产和摄影等领域具有实际应用价值。
研究人员从理论上和实验上检验了含有碘原子的化合物中铝簇的化学性质、电子结构和几何形状。他们发现由13个铝原子组成的一组行为就像一个单独的碘原子，而由14个铝原子组成的一组行为就像碱土原子。“这些新的碘化合物的发现，包括铝簇，是至关重要的，因为它揭示了一种新的‘超原子’化学形式，”Khanna说。“在未来，我们可能会在现有知识的基础上，应用这种化学物质，创造用于能源应用甚至医疗设备的新材料。”欧洲杯足球竞彩
为了实现他们的发现，研究小组用铝簇取代了碘原子，铝簇是自然形成的碘原子和分子链或网络，被称为聚碘化物。当研究人员用铝簇Al13取代碘原子时，他们观察到化合物的整个化学性质发生了变化——导致其他碘分子分裂并单独结合到簇上。然后，研究人员能够将12个碘原子结合到一个Al13簇上，形成一个全新类别的聚碘化合物。卡斯尔曼说:“我们生产这样一种物质是一项激动人心的发展，它可能导致具有全新化学和应用领域的新化合物。”“随着发现Al14星系团在与碘结合时表现出与碱土原子相似的行为，这些新结果进一步证明，我们确实在开发‘星系团元素’周期表的道路上。”
研究人员进行了实验反应性研究，表明某些铝簇超原子本质上是高度稳定的。该团队的相关理论研究表明，这些超原子稳定性的增强与它们的原子和电子状态的平衡有关。虽然原子团簇的相互作用类似于其他元素的原子，但它们的化学性质是独特的，可以产生与单个原子不同的化学键，从而形成稳定的化合物。
使用稳定的团簇为自适应化学提供了一条可能的途径，将铝团簇物种引入到纳米级材料中，定制它们以创造理想的性能。欧洲杯足球竞彩“Al13原子团簇作为碘原子的灵活性表明，超原子可以有合成用途，为传统元素周期表提供了一个未经探索的‘第三维度’，”Khanna说。“在聚合物中使用Al13簇取代碘的应用可能会导致改进的导电材料的发展。欧洲杯足球竞彩组装Al13I部件可能会提供不会氧化的铝材料，并可能有助于克服燃烧铝颗粒燃料的一个主要问欧洲杯足球竞彩题。”欧洲杯猜球平台
这个项目的理论研究是由Khanna和N.O. Jones(弗吉尼亚联邦大学物理系的研究生)进行的，实验工作是由Castleman和宾夕法尼亚州立大学化学系的研究生Denis Bergeron和Patrick J. Roach进行的。
这项研究是由美国空军科学研究办公室和美国能源部．
http://www.vcu.edu