中国科学家首次成功合成石墨炔开辟碳材料研究新领域

▲大面积石墨炔薄膜▲宏量制备高纯度石墨炔▲二维碳石墨炔的结构模型 石墨炔是一种新的碳同素异形体,其丰富的碳化学键,大的共轭体系、宽面间距、优良的化学稳定性和半导体性能一直吸引着科学家的关注。随着富勒烯、碳管及石墨烯等碳材料陆续通过物理方法成功制备,如何制备石墨炔一直是科学研究的焦点。 近年来,中国科学院化学研究所有机固体重点实验室研究员李玉良带领团队从表面化学反应结合固态生长合成化学的新视角出发,首次在铜表面上合成了具有本征带隙sp杂化的二维碳的新同素异形体石墨炔,开辟了人工化学合成碳同素异形体的先例。 首次化学合成 上世纪90年代,中科院化学所有机固体实验室在中科院院士朱道本带领下开展了碳材料富勒烯研究。 据介绍,碳具有sp3、sp2和sp三种杂化态,通过不同杂化态可以形成多种碳的同素异形体。例如,通过sp3杂化可以形成金刚石,通过sp3与sp2杂化则可以形成碳纳米管、富勒烯和石墨烯等。 由于具有sp杂化......阅读全文

我国科学家成功合成新的碳同素异形体

最近,中科院化学所有机固体院重点实验室科研人员在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的资助下,在石墨炔研究方面取得了重要突破。研究人员利用六炔基苯在铜片的催化作用下发生偶联反应,成功地在铜片表面上通过化学方法合成了大面积碳的新的同素异形体——石墨炔(graphdiyne)薄膜,研究结果发

化学所成功合成新的碳同素异形体石墨炔

  在国家自然科学基金委、科技部和中科院的资助下,中科院化学所有机固体院重点实验室在石墨炔研究方面取得了重要突破。利用六炔基苯在铜片的催化作用下发生偶联反应,成功地在铜片表面上通过化学方法合成了大面积碳的新的同素异形体-石墨炔(graphdiyne)薄膜。研究结果还证实石墨炔是由1,

材料前沿丨石墨炔:从发现到应用

编者按:《石墨炔:从发现到应用》为国内外第一部全方位、系统地介绍石墨炔从基础科学研究到实际应用探索的前沿著作。由我国首次发现石墨炔的专家,中国科学院院士李玉良先生及其团队核心专家李勇军研究员共同撰写。内容新颖、权威,科学性和可读性强!合成、分离新的不同维数碳同素异形体是过去二三十年研究的焦点,科学家

开创碳材料家族新成员

金刚石、石墨烯、碳纳米管、富勒烯……碳材料具有庞大的家族成员,一直深深吸引着化学家和材料学家。然而,此前几乎所有风靡全球的碳材料,都是由国外学者开创和引领。“这是我们中国人自己做的碳材料——石墨炔。”近日,在位于中国科学院化学研究所(以下简称化学所)的实验室里,中国科学院院士、中国科学院化学研究所研

中国科学家首次成功合成石墨炔-开辟碳材料研究新领域

▲大面积石墨炔薄膜▲宏量制备高纯度石墨炔▲二维碳石墨炔的结构模型  石墨炔是一种新的碳同素异形体,其丰富的碳化学键,大的共轭体系、宽面间距、优良的化学稳定性和半导体性能一直吸引着科学家的关注。随着富勒烯、碳管及石墨烯等碳材料陆续通过物理方法成功制备,如何制备石墨炔一直是科学研究的焦点。  

十年耕耘,做中国人自己的碳材料

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519892.shtm 李玉良(左二)指导学生开展科研。 石墨炔在高分辨率电镜下的成像。 石墨炔粉末。 实验室研制宏量合成石墨炔装置。 石墨炔多层结构。受访者供图

青岛能源所等新型石墨炔储能材料研究获进展

  石墨炔,是继富勒烯、碳纳米管、石墨烯之后,一种新的全碳纳米结构材料。它是由sp和sp2杂化形成的一种新型碳的同素异形体,是由1,3-二炔键将苯环共轭连接形成的具有二维平面网络结构的全碳材料,具有丰富的碳化学键、大的共轭体系、宽面间距、优良的化学稳定性,被誉为是最稳定的一种人工合成的二炔碳的同素异

石墨炔碳原子杂化类型

碳家族发展历程  碳具有sp3、sp2和sp种杂化态,通过不同杂化态可以形成多种碳的同素异形体,如通过sp3杂化可以形成金刚石,通过sp3与sp2杂化则可以形成碳纳米管、富勒烯和石墨烯等,如下图所示。a金刚石 b石墨 c蓝丝黛尔石 d、e、f足球烯g无定形碳 h碳纳米管  1996年化学诺贝尔奖被授

Nature重大成果|碳的同素异形体新成员出现

  碳的同素异形体有:金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、直链乙炔碳、无定形碳、碳纳米管、纤维碳、碳纳米泡沫。碳同素异形体指的是元素碳的同素异形体,即纯碳元素所能构成的各种不同的分子结构。  同素异形体是指由同样的单一化学元素组成,因排列方式不同,而具有不同性质的单质。同素异形体之间的性质差异主要表现在物

锂电池碳基材料富勒烯的应用分析

  富勒烯的结构与石墨类似,是单质碳被发现的第三种同素异形体,任何存在于球状或椭球状结构中的碳元素组成的物质都可称为富勒烯,最常见的富勒烯是C60,由60个碳原子组成,即20个六元环和12个五元环连接。因富勒烯结构稳定和性质独特,广泛应用在许多领域,如润滑剂、太阳能电池、化妆品及军用激光防护眼镜等。

石墨炔掺杂提升钙钛矿电池性能研究获进展

作为继富勒烯、碳纳米管、石墨烯之后的一种新型全碳纳米结构材料,石墨炔具有丰富碳化学键、大共轭体系及宽面间距等特性以及优良化学稳定性,被誉为“最稳定的一种人工合成二炔碳同素异形体”。石墨炔独特的结构特性,使其与无机纳米粒子、有机聚合物、染料分子等发生相互作用或键合,表现出独特电子转移增强特性,在信息技

富勒烯或可形成纯碳新胶体

  据美国物理学家组织网2月17日报道,球形碳分子富勒烯(碳-60)在纳米技术和电子领域有很多独特性质和潜在应用。最近科学家发现,碳-60在一定条件下还能形成一种单一成分的胶体。目前为止,已知的胶体都是由两种成分构成:均匀分布的溶质和溶剂。   此前,科学家发现碳-60能形成多种物

科学家发现碳家族单晶新材料

碳是我们这个星球上最重要的元素之一,碳原子具有极轻的原子质量和极强的共价键。碳是元素周期表中最多样化的元素之一,它可以与自身或者几乎所有的元素以多种杂化方式成键,获得结构丰富的碳网络,很多碳分子具有独特的π电子共轭体系,并展现出优异的力、热、光、电等属性。   碳材料一直被认为是一种未来材料,甚至有

碳家族单晶新材料,特殊结构创造新价值

  碳是我们这个星球上最重要的元素之一,碳原子具有极轻的原子质量和极强的共价键。碳是元素周期表中最多样化的元素之一,它可以与自身或者几乎所有的元素以多种杂化方式成键,获得结构丰富的碳网络,很多碳分子具有独特的π电子共轭体系,并展现出优异的力、热、光、电等属性。   碳材料一直被认为是一种未来材料,甚

从富勒烯到石墨烯,怪异的中国式创新

  如果材料本身有意识,所有的材料一定都嫉妒石墨烯。这家伙红得发紫,是当下材料领域最耀眼的明星。  细想下来,我在材料科学这个领域居然混了将近20年了。96年是国家863成果10周年成果展览,想起当时的盛况,恍如昨日。  如果说那一年最耀眼的材料明星是谁,当之无愧的是富勒烯。  不知道是偶然还是必然

我国学者在碳家族单晶新材料创制方面取得突破

图1 准六方二维聚合C60的晶体结构  在国家自然科学基金项目(批准号:22175184、22105207)等资助下,中国科学院化学研究所郑健研究员课题组在常压的条件下创制了一种新型的碳同素异形体单晶——单层聚合C60(图1)。相关研究成果以“单层富勒烯网络的合成(Synthesis of a mo

研究生院最新研究设计提出碳的一种新结构

  最近,中科院研究生院苏刚教授及其博士生胜献雷等人基于密度泛函第一性原理研究,设计提出了元素碳的一种新结构,该结构被命名为T型碳(T-carbon)。相关研究结果近日发表在国际期刊《物理评论快报》上 [X. L. Sheng et al., Physical Review Lette

富勒烯材料导电性能极大提升

  《自然》杂志1月18日(北京时间)发表了美国密歇根大学开发的一种新方法,诱导电子在有机材料富勒烯中“穿行”,距离远远超过此前认为的极限。这项研究提升了有机材料应用于太阳能电池和半导体制造的潜力,或将改变相关行业游戏规则。  与当今广泛应用的无机太阳能电池不同,有机物可以制成便宜的柔性碳基材料,如

科学家模拟合成新型石墨烯-可应用于纳米尺度电子器件

  一般来说,石墨烯是一种六边形结构的碳材料。日前,北京大学应用物理与技术研究中心王前教授课题组与其他国际合作者模拟了一种称为五边形石墨烯的新型碳材料的合成。与由碳六元环所构成的石墨烯不同,这种碳的新同素异形体是以纯碳五元环为结构基元构成的二维结构,并具有可与石墨烯媲美的优异性质

压缩玻璃碳的基础研究取得重要进展

  碳具有石墨、金刚石、富勒烯、碳纳米管、石墨烯等多种同素异形体,石墨在高压下可直接转变成超硬金刚石。对于这种高温高压截获的亚稳相,其晶体结构与初始前驱体结构、压力温度条件以及加载或卸载方式密切相关,为探索新奇碳材料提供了机会。   亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室(燕山大学)田永君教授、赵智胜

美模拟发现三种稳定存在的碳结构

  ,美国纽约州立大学石溪分校的科学家通过模拟发现了3种可稳定存在的新型碳结构。这些材料的密度超过现有三维材料中密度最大的钻石,具有独特的电子和光学性能,如能成功合成,将成为材料学领域的一大突破。相关论文6月7日发表在《物理评论快报B》杂志网络版上。   碳是地球上最常见的一种元素,但其原子的不同

我国科学家构建出新型人工碳晶体

记者从中国科学技术大学获悉,该校朱彦武教授研究团队通过对富勒烯C60分子晶体进行电荷注入,在常压条件下构建了C60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体,并实现了其克量级制备。1月12日,研究成果发表于国际学术期刊《自然》。 朱彦武教授介绍,“这里的长程有序多孔碳晶体,微观上具有多孔特征但完整保留了晶

首次在温和条件下合成碳纳米锥分子及其三甲基苯衍生物

  在国家自然科学基金创新研究群体项目(批准号:21721001)等资助下,厦门大学谢素原团队首次在温和反应条件下合成了碳纳米锥分子[1,2](C70H20)及其三甲基苯衍生物(图),研究成果以“Rational Synthesis of an Atomically Precise Carbonc

“内嵌富勒烯”材料为什么这么贵?一克一亿英镑

  近日,英国《每日电讯报》网站报道,牛津大学的碳材料设计公司在生产“内嵌富勒烯”材料。该公司以2.2万英镑卖出了第一批200微克的“内嵌富勒烯”材料,相当于每克价值1亿英镑。有媒体将之称为世界最贵材料。  “内嵌富勒烯”材料为什么这么贵?  富勒烯是在石墨、钻石之后被发现的单质碳的第三种同素异形体

碳材料的高效检测:拉曼光谱扫描电镜的联动操作-(一)

1应用广泛的碳材料碳材料通常都具有一些特殊的性质,这些性质使得它们在许多工业领域内都具有广泛的应用。例如石墨烯、石墨、金刚石等就是几种由碳元素组成,互为同素异形体的碳材料。2碳材料的特性这些碳材料都具有优异的性能,如强度高、轻量化、导电能力强、耐热性好等特点。并而且它们都是由单一碳元素碳组成,彼此以

石墨炔能源存储材料方面取得系列进展

  碳素材料与人类生活密切相关,而石墨炔类材料是继富勒烯、碳纳米管、石墨烯之后,一类全新的碳素材料。在结构上讲,它是目前唯一一类通过化学法合成的,同时含有sp和sp2(分别表示两种不同的原子轨道杂化方式)两种杂化形式碳,并具有中国知识产权的二维平面全碳材料。从性能上看,石墨炔类材料具有大的共轭体系、

富勒烯具有明显抗衰老效果

  最近,欧洲科学家发现富勒烯具有明显的抗衰老效果,可以使实验小鼠的平均寿命从2年延长到5年。基于此实验,欧美等国家已经推出了富勒烯抗衰老保健品。   据介绍,富勒烯结构完美、性能稳定,被称为“纳米王子”。由于富勒烯的中空结构,其内部还可被置入一个或多个金属原子甚至分子,形成所谓的金属富勒烯。富勒

老年恒星周围首次发现石墨烯与巴基球

示意图:在行星状星云中发现的石墨烯和富勒烯。在这样一颗类似太阳恒星的周围空间探测到这些分子暗示像石墨烯这类碳的同素异形体可能广泛分布于宇宙空间。这是哈勃空间望远镜拍摄的大麦哲伦星系中的行星状星云SMP48,它是这项研究中被观察的目标之一。从这张照片上可以非常清楚地知道为什么它们会被称

世界首例具有原子精度的全碳电子器件面世

  记者15日从厦门大学获悉,该校固体表面物理化学国家重点实验室、能源与石墨烯创新平台洪文晶教授、谢素原教授与英国兰卡斯特大学柯林·兰伯特院士团队合作,在国际上首次制备了以单个富勒烯分子为核心单元、石墨烯为电极的全碳电子器件,并通过富勒烯分子的分子工程学实现了对该全碳器件电子学性质的调控,为突破硅

乌克兰科学家发现三维石墨烯新形式

  目前已知的碳同素异形体有钻石、石墨、富勒烯和碳纳米管。最近乌克兰哈尔科夫低温物理技术研究所的科研人员却研究合成出碳的新变体——碳蜂窝体,这一发现立即吸引了世界科学界的关注。   这种变体由于其形状特殊,类似于蜂窝而被命名为碳蜂窝体。低温电子衍射和高分辨率电子显微镜与结构建模结合表明,他们合成的物