原子|这都可以?科学家用碳原子把“积木”搭得出神入化( 三 )


原子|这都可以?科学家用碳原子把“积木”搭得出神入化
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图 | 石墨结构
在碳原子搭建的三维结构里面还有好多种 , 下面只是列出的其中的一小部分 , 其中圈出来的灰色区域的部分属于有金属性的碳材料 , 也就是有良好的导电性 。 红色区域的部分属于硬碳材料 , 具有比较高的硬度 。 可以很明显的看出有金属性的材料更多是有两只手的sp杂化和三只手的sp2杂化 , 而硬碳材料更多是有四只手的sp3碳原子 。
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图 | 其他的三维碳材料(为了避免科学性问题 , 小编就不翻译了 , 其实是懒 ) 来源:springer.com
其中T-碳的发现非常成功地经历了 , 从2011年的理论预测出这种新型三维碳结构 , 再到2017年在实验室中成功合成的过程 。
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图 | 2020年一项工作中理论预测的具有笼装结构的三种三维碳骨架架构 , 下面是六种单体 来源:iopscience.iop.org
不仅如此 , 科学工作者还在不断地预测和合成新的同分异构体材料 , 为碳家族不断添入新的成员 , 未来诺贝尔奖会不会继续有机会颁给碳材料的工作呢 , 小编想是肯定的~
参考文献:
[1] Fullerenes (An Overview)-ch.ic.ac.uk
[2] 碳家族添新丁:我科学家预言的T-碳问世-观察者网
[3] 碳纳米点-baike.baidu.com
[4] 郑志锋, et al. 核桃壳化学组分的研究[J]. 西南林业大学学报(自然科学), 2006, 26(2):33-36.
[5] Zhang R S , Jiang J W . The art of designing carbon allotropes[J]. Frontiers of physics, 2019, 14(1):13401.1-13401.17.
[6] Zhang W,  et al. Six novel carbon and silicon allotropes with their potential application in photovoltaic field[J]. Phys: Condens. Matter, 2020, 32, 355701(1-10).[7] 吴凯. 功能纳米碳点"照亮"应用征途[J]. 物理化学学报, 2019(6).
[8] Xian-Lei, Sheng, Qing-Bo,等. T-Carbon: A Novel Carbon Allotrope[J]. Physical Review Letters, 2011.
[9] Haihong B , Lei W , Chao L , et al. Structural Characterization and Identification of Graphdiyne and Graphdiyne-Based Materials[J]. ACS Applied MaterialsInterfaces, 2018, 11:acsami.8b05051-.
互动话题:假如让你设计碳元素主题的文化衫 , 你会放点啥图案上去?
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【原子|这都可以?科学家用碳原子把“积木”搭得出神入化】编辑:Kun


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