Файл:Graphynes.pngСтруктуры графина-n, где n соответствует количеству тройных углеродных связей в карбиновых цепочках, соединяющих соседние шестиугольники.
Впервые предположения о существовании графина были высказаны в 1968 г[3]. В 1987 г при помощи квантовомеханических расчётов была показана возможность существования плоских углеродных структур, в которых половина атомов углерода имеет sp-гибридизацию и половина — sp2-гибридизацию, и построена первая теоретическая модель структуры графина[4]. Также было предсказано, что графин представляет собой широкозонный полупроводник и имеет нелинейные оптические свойства. На активность исследования графина существенно повлияло открытие фуллерена[5].
В 2010 г был экспериментально получен графин-2 (также называемый графдиин) при помощи in situреакции Глазера[2].
Структура и свойства
Вследствие наличия sp-гибридизованных связей графин по своей структуре и свойствам значительно отличается от других аллотропных модификаций углерода[6]. Возможны три структуры графина: α-графин, где все три связи sp2-гибридизированных атомов с соседними атомами заменяются на карбиновые цепочки (с тройными связями), β-графин, где заменяются две связи, и γ-графин, где заменяется только одна связь[1][7][8]. Графдиин является наиболее стабильной из не встречающихся в природе аллотропных модификаций углерода, содержащих диацетиленовые связи[9].
Экспериментально полученный графин-2 является полупроводником с удельной электропроводностью 2.516·10−4См/м[2].
Возможные применения
Металлосодержащие нанотрубки из графина могут использоваться для хранения водорода[8], в частности, в области накопления энергии, где проблема хранения водорода является узким местом[11]. Ленты из графина могут применяться в термо- и наноэлектронике[12], причём графин имеет линейный закон дисперсии носителей заряда (аналогично графену), но на основе расчётов с помощью теории функционала плотности в нём предсказана возможность создания ненулевой запрещённой зоны, что представляет большую трудность в случае графена[13]. Также графин может найти применение в разделении газов, что связано с характером пористой структуры графина π-сопряжением связей[6].
