2023年1月12日，中國散裂中子源(CSNS)用戶中國科學技術大學化學與材料科學學院材料科學與工程系、合肥微尺度物質科學國家研究中心朱彥武教授團隊在《Nature》雜志上發表題為“Long-Range Ordered Porous Carbons Produced from C60”的研究論文，報道了在常壓條件下通過化學電荷注入技術，將富勒烯C60分子晶體轉變為聚合物晶體和長程有序多孔碳(LOPC)晶體的重要進展， CSNS多物理譜儀(MPI)團隊陳懷燦、殷雯是該論文的共同作者。
LOPC晶體是由C60分子之間通過共價鍵連接而成的新型人工碳晶體，既具有多孔特性又保留了C60分子晶體的長程有序特征。朱彥武教授團隊與CSNS多物理譜儀合作，在CSNS多物理譜儀通過中子對分布函數技術(PDF)對系列樣品進行了表征與研究，精確揭示了富勒烯C60分子晶體、LOPC晶體和聚合物晶體精細結構，為面心立方堆積的C60分子晶體轉變為聚合物晶體和LOPC晶體過程中結構的演化提供了真實有力的關鍵證據之一(圖1)。
碳材料(富勒烯C60、石墨烯等)具有獨特的電子云結構，X射線難以成功表征此類型材料的真實原子結構，中子直接與原子核發生相互作用的全散射信息可為此種材料的結構表征提供最真實有效的實驗數據。本研究中，多物理譜儀高的實空間分辨率為新型碳材料的結構確認提供了真實可靠的重要支撐。
多物理譜儀是中國散裂中子源、東莞理工學院和香港城市大學合作建設的首臺合作譜儀，也是國內唯一的中子全散射譜儀。自2021年開放運行以來，已經順利完成百多項用戶課題研究，多項用戶實驗成果已在Nature、Nature Sustainability、Nature Communication、Advanced Materials等期刊發表。
圖1在CSNS的多物理譜儀獲得的富勒烯C60分子晶體、LOPC晶體和聚合物晶體的中子PDF數據
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