Preparación de un alotrópico de nitrógeno neutro hexanitrógeno C2h-N6

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química inorgánica
• Almacenamiento de energía

Sus antecedentes:

• Los polinitrógenos (alótropos de nitrógeno) son materiales prometedores de almacenamiento de energía limpia debido a su alto contenido de energía y productos de descomposición inofensivos.
• La extrema inestabilidad de los polinitrógenos presenta desafíos sintéticos significativos, sin que se haya aislado previamente ningún nitrógeno molecular neutro más allá de N2.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar y caracterizar un nuevo nitrógeno molecular más allá de N2.
• Explorar el potencial de los nuevos alótropos de nitrógeno para aplicaciones de almacenamiento de energía limpia.

Principales métodos:

• Reacción en fase gaseosa de cloro o bromo con azido de plata a temperatura ambiente.
• Atrapar el producto en matrices de argón a 10 K.
• Preparación de una película N6 limpia a 77 K.
• Caracterización mediante espectroscopia infrarroja y UV-Vis, etiquetado de isótopos 15N y cálculos ab initio.

Principales resultados:

• Preparación exitosa de hexanitrógeno molecular (N6) a temperatura ambiente.
• Estabilidad demostrada del N6 a través del aislamiento de la matriz y la preparación de la película a bajas temperaturas.
• Los datos espectroscópicos y computacionales confirman la estructura y las propiedades del N6.

Conclusiones:

• La síntesis de un alótropo de nitrógeno molecular metastable (N6) amplía el conocimiento fundamental de la química del nitrógeno.
• Este avance puede allanar el camino para el desarrollo de tecnologías de almacenamiento de energía limpia de próxima generación.