Nature重大成果|碳的同素異形體新成員出現
碳的同素異形體有：金剛石、石墨、石墨烯、富勒烯、直鏈乙炔碳、無定形碳、碳納米管、纖維碳、碳納米泡沫。碳同素異形體指的是元素碳的同素異形體，即純碳元素所能構成的各種不同的分子結構。 同素異形體是指由同樣的單一化學元素組成，因排列方式不同，而具有不同性質的單質。同素異形體之間的性質差異主要表現在物理性質上，化學性質上也有著活性的差異。 碳具有兩種天然同素異形體，分別是金剛石和石墨。這兩種結構分別由碳原子sp3和sp2雜化態在三維空間相互鏈接形成。將碳的不同雜化態在三維空間進行構建，理論上，可以合成無限碳的同素異形體。富勒烯(C60)是第一種人工合成的碳同素異形體，屬于完全由碳原子組成的多環聚合物。C60聚合物層具有規則的起伏拓撲結構，在電子傳輸和磁性性能上具有獨特性能。理論上，構建聚合物有無限可能。例如，石墨烯是碳的另一種同素異形體，也是碳原子的一種聚合物。將石墨烯與碳的其它同素異形體相互聚合會導致新型結構的二維薄片。 鑒于......閱讀全文
新型碳同素異形體－——環型碳的表面精準合成獲進展
在國家自然科學基金項目（批準號：22125203）資助下，同濟大學材料科學與工程學院許維教授團隊在新型碳同素異形體—環型碳的表面精準合成方面取得進展。研究成果以“表面合成芳香性環型碳C10和C14(On-surface synthesis of aromatic cyclo[10]carbon
我國科學家成功合成新的碳同素異形體
最近，中科院化學所有機固體院重點實驗室科研人員在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的資助下，在石墨炔研究方面取得了重要突破。研究人員利用六炔基苯在銅片的催化作用下發生偶聯反應，成功地在銅片表面上通過化學方法合成了大面積碳的新的同素異形體——石墨炔（graphdiyne）薄膜，研究結果發
化學所成功合成新的碳同素異形體石墨炔
在國家自然科學基金委、科技部和中科院的資助下，中科院化學所有機固體院重點實驗室在石墨炔研究方面取得了重要突破。利用六炔基苯在銅片的催化作用下發生偶聯反應，成功地在銅片表面上通過化學方法合成了大面積碳的新的同素異形體-石墨炔（graphdiyne）薄膜。研究結果還證實石墨炔是由1，
Nature重大成果|碳的同素異形體新成員出現
碳的同素異形體有：金剛石、石墨、石墨烯、富勒烯、直鏈乙炔碳、無定形碳、碳納米管、纖維碳、碳納米泡沫。碳同素異形體指的是元素碳的同素異形體，即純碳元素所能構成的各種不同的分子結構。 同素異形體是指由同樣的單一化學元素組成，因排列方式不同，而具有不同性質的單質。同素異形體之間的性質差異主要表現在物
碳素材料研究獲突破－合成碳的又一新型同素異形體
據西安交大9月27日通報，該校電氣學院科研人員在碳素材料研究過程中取得突破，合成了碳的又一個新型同素異形體。 據介紹，2011年，科學家通過計算預言了T-carbon(T型碳)的可能性，但從來沒有人觀察到、能夠在實驗室合成。近日，西安交大電氣學院電力設備電氣絕緣國家重點實驗室新型儲能與能量轉換
關于碳素材料的同素異形體的簡介
1、金剛石 ：是所知自然界中最硬的物質，其晶體構造基本上為面心立方格子，每個碳原子都被周圍四個碳原子所圍繞，以共價鍵相連，強度高，莫氏硬度為10，所以通常用作切削、磨削和切割材料。當金剛石中含有微量雜質時，有半導體的性能，可以做高溫整流器或固體微波器件等。 天然金剛石又是貴重寶石(金剛鉆)。金
石墨烯已經不能滿足？“奇跡材料”石墨炔誕生
據最新一期《自然·合成》報道，美國科羅拉多大學研究人員開展的一項研究，已成功合成出科學家們數十年來孜孜以求的一種新型碳——石墨炔。該成果填補了碳材料科學長期存在的空白，或為電子、光學和半導體材料研究開辟全新的途徑。 長期以來，科學家們不斷探索構建新的碳同素異形體，石墨炔正是研究的焦點之一，因為它
研究生院最新研究設計提出碳的一種新結構
最近，中科院研究生院蘇剛教授及其博士生勝獻雷等人基于密度泛函第一性原理研究，設計提出了元素碳的一種新結構，該結構被命名為T型碳（T-carbon）。相關研究結果近日發表在國際期刊《物理評論快報》上?[X.?L.?Sheng?et?al.,?Physical?Review?Lette
材料前沿丨石墨炔：從發現到應用
編者按：《石墨炔：從發現到應用》為國內外第一部全方位、系統地介紹石墨炔從基礎科學研究到實際應用探索的前沿著作。由我國首次發現石墨炔的專家，中國科學院院士李玉良先生及其團隊核心專家李勇軍研究員共同撰寫。內容新穎、權威，科學性和可讀性強！合成、分離新的不同維數碳同素異形體是過去二三十年研究的焦點，科學家
壓縮玻璃碳的基礎研究取得重要進展
碳具有石墨、金剛石、富勒烯、碳納米管、石墨烯等多種同素異形體，石墨在高壓下可直接轉變成超硬金剛石。對于這種高溫高壓截獲的亞穩相，其晶體結構與初始前驅體結構、壓力溫度條件以及加載或卸載方式密切相關，為探索新奇碳材料提供了機會。 亞穩材料制備技術與科學國家重點實驗室（燕山大學）田永君教授、趙智勝
西安交大研究團隊合成了宏觀尺寸的紫磷單晶
石墨烯的發現引發了二維材料研究熱潮，并獲得諾貝爾物理學獎。二維磷烯由于彌補了石墨烯沒有帶隙這一天然缺陷，且具有高電荷遷移率，使磷二維材料重新成為研究熱點。類似于碳，磷也具有復雜的相圖結構，存在多種同素異形體。其中，白磷是磷最活潑的一種同素異形體，而黑磷一直以來被認為是磷最穩定的同素異形體；紫磷或
美模擬發現三種穩定存在的碳結構
，美國紐約州立大學石溪分校的科學家通過模擬發現了3種可穩定存在的新型碳結構。這些材料的密度超過現有三維材料中密度最大的鉆石，具有獨特的電子和光學性能，如能成功合成，將成為材料學領域的一大突破。相關論文6月7日發表在《物理評論快報B》雜志網絡版上。 碳是地球上最常見的一種元素，但其原子的不同
杜平武課題組研制出具有黎曼曲面的碳螺線管新材料
中國科學技術大學教授杜平武課題組實現了首個具有黎曼曲面的彎曲碳納米螺線管材料，填補了分子基彎曲碳螺旋材料領域的空白。研究成果3月9日發表于《自然—通訊》。 分子基碳材料因其獨特的幾何形狀，具備導電性、良好的可見光吸收性和發光性等物理化學性質，受到廣泛關注。一個原子石墨烯平面圍繞著垂直于基面的
碳材料的高效檢測：拉曼光譜掃描電鏡的聯動操作－(一）
1應用廣泛的碳材料碳材料通常都具有一些特殊的性質，這些性質使得它們在許多工業領域內都具有廣泛的應用。例如石墨烯、石墨、金剛石等就是幾種由碳元素組成，互為同素異形體的碳材料。2碳材料的特性這些碳材料都具有優異的性能，如強度高、輕量化、導電能力強、耐熱性好等特點。并而且它們都是由單一碳元素碳組成，彼此以
科學家發現碳家族單晶新材料
碳是我們這個星球上最重要的元素之一，碳原子具有極輕的原子質量和極強的共價鍵。碳是元素周期表中最多樣化的元素之一，它可以與自身或者幾乎所有的元素以多種雜化方式成鍵，獲得結構豐富的碳網絡，很多碳分子具有獨特的π電子共軛體系，并展現出優異的力、熱、光、電等屬性。? 碳材料一直被認為是一種未來材料，甚至有
碳家族單晶新材料，特殊結構創造新價值
碳是我們這個星球上最重要的元素之一，碳原子具有極輕的原子質量和極強的共價鍵。碳是元素周期表中最多樣化的元素之一，它可以與自身或者幾乎所有的元素以多種雜化方式成鍵，獲得結構豐富的碳網絡，很多碳分子具有獨特的π電子共軛體系，并展現出優異的力、熱、光、電等屬性。? 碳材料一直被認為是一種未來材料，甚
有望成為新型半導體材料！中國科學家合成全新碳分子
碳材料家族又添2位新成員。通過對兩種分子實施“麻醉”和“手術”，同濟大學材料科學與工程學院許維教授團隊首次成功精準合成了兩種全新的碳分子材料(碳同素異形體)，即芳香性環型碳C10和C14，并精細表征了它們的化學結構。許維教授表示，這項研究工作極大推動了環型碳領域的發展，提出的表面合成策略有望成為
科學家模擬合成新型石墨烯－可應用于納米尺度電子器件
一般來說，石墨烯是一種六邊形結構的碳材料。日前，北京大學應用物理與技術研究中心王前教授課題組與其他國際合作者模擬了一種稱為五邊形石墨烯的新型碳材料的合成。與由碳六元環所構成的石墨烯不同，這種碳的新同素異形體是以純碳五元環為結構基元構成的二維結構，并具有可與石墨烯媲美的優異性質
中國科學家首次成功合成石墨炔－開辟碳材料研究新領域
▲大面積石墨炔薄膜▲宏量制備高純度石墨炔▲二維碳石墨炔的結構模型 石墨炔是一種新的碳同素異形體，其豐富的碳化學鍵，大的共軛體系、寬面間距、優良的化學穩定性和半導體性能一直吸引著科學家的關注。隨著富勒烯、碳管及石墨烯等碳材料陸續通過物理方法成功制備，如何制備石墨炔一直是科學研究的焦點。
新方法可預測化合物結構變體
俄羅斯薩馬拉國立技術大學提出了一種計算任何化合物新結構變體的方法，并以碳為例進行了測試。此項研發成果對于基礎研究以及新材料制造都非常重要，與其他類似研究不同的是，其可以在普通個人電腦上操作。相關研究結果發表在新一期《晶體學報》雜志上。 在外部因素影響下，物質結構可能會發生瞬間變化，即所謂的相變
我國學者在碳家族單晶新材料創制方面取得突破
圖1 準六方二維聚合C60的晶體結構 在國家自然科學基金項目（批準號：22175184、22105207）等資助下，中國科學院化學研究所鄭健研究員課題組在常壓的條件下創制了一種新型的碳同素異形體單晶——單層聚合C60（圖1）。相關研究成果以“單層富勒烯網絡的合成（Synthesis of a mo
金剛石的結構特點和主要應用
金剛石（diamond），俗稱“金剛鉆”，它是一種由碳元素組成的礦物，是石墨的同素異形體，化學式為C，也是常見的鉆石的原身。金剛石是自然界中天然存在的最堅硬的物質。石墨可以在高溫、高壓下形成人造金剛石。金剛石的用途非常廣泛，例如：工藝品、工業中的切割工具，也是一種貴重寶石。
青島能源所等新型石墨炔儲能材料研究獲進展
石墨炔，是繼富勒烯、碳納米管、石墨烯之后，一種新的全碳納米結構材料。它是由sp和sp2雜化形成的一種新型碳的同素異形體，是由1，3-二炔鍵將苯環共軛連接形成的具有二維平面網絡結構的全碳材料，具有豐富的碳化學鍵、大的共軛體系、寬面間距、優良的化學穩定性，被譽為是最穩定的一種人工合成的二炔碳的同素異
同系物相關概念的區分
同位素：質子數相同，中子數不同的原子。結構上，電子層結構相同，原子結構不同。物理性質不同，化學性質相同。同素異形體：同一元素組成的不同單質。單質的組成或結構不同。物理性質不同，化學性質可能不同或者相同。同分異構體：分子式相同，結構不同的化合物。有機物異構分為碳鏈，位置，官能團異構。物理性質不同，化學
石墨炔碳原子雜化類型
碳家族發展歷程 碳具有sp3、sp2和sp種雜化態，通過不同雜化態可以形成多種碳的同素異形體，如通過sp3雜化可以形成金剛石，通過sp3與sp2雜化則可以形成碳納米管、富勒烯和石墨烯等，如下圖所示。a金剛石 b石墨 c藍絲黛爾石 d、e、f足球烯g無定形碳 h碳納米管 1996年化學諾貝爾獎被授
簡述鋰電池的負極材料石墨的理化性質
石墨質軟，為黑灰色，有油膩感，可污染紙張。硬度為1～2，沿垂直方向隨雜質的增加其硬度可增至3～5。比重為1.9～2.3。比表面積范圍集中在1-20m2/g，在隔絕氧氣條件下，其熔點在3000℃以上，是最耐溫的礦物之一。它能導電、導熱。 自然界中純凈的石墨是沒有的，其中往往含有SiO2、Al2O
石墨的理化性質
石墨質軟，為黑灰色，有油膩感，可污染紙張。硬度為1～2，沿垂直方向隨雜質的增加其硬度可增至3～5。比重為1.9～2.3。比表面積范圍集中在1-20m2/g，在隔絕氧氣條件下，其熔點在3000℃以上，是最耐溫的礦物之一。它能導電、導熱。自然界中純凈的石墨是沒有的，其中往往含有SiO2、Al2O3、Fe
拉曼光譜掃描電鏡聯用實現對碳材料的快檢分析－（一）
簡介：碳材料通常都具有一些特殊的性質，這些性質使得它們在許多工業領域內都具有廣泛的應用。例如石墨烯、石墨、金剛石等就是幾種由碳元素組成，互為同素異形體的碳材料。這些碳材料都具有強度高、輕量化、導電能力強、耐熱性好等特點。并且它們都是由碳元素組成，彼此以碳-碳鍵連接。這種特點使得碳材料極其適合采用拉曼
計算方法證實“超硬石墨”碳結構
美國紐約州立大學石溪分校(SBU)的Artem R. Oganov 教授采用先進計算方法證實了此前預測的超硬“M-碳”結構及其性質，并與實驗結果完美吻合。 1963 年，Aust 和Drickamer 等人在常壓下壓縮石墨得到了一種新型碳結構，其具有透明、超高硬度等類似金剛石的特點
碳碳單鍵，碳碳雙鍵在紅外光譜中有振動吸收嗎
有的。碳碳單鍵在1300-1500cm-1，雙鍵在1600-1700