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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,20年,人们对功能材料的最前沿的探索居然都集中在碳这个最常见的家伙身上。这2个家伙的境遇和经历有着惊人的相似。都是单质碳的不同表现形式;都是诺奖的成果;都是集万千宠爱与一身。不同的是,富勒烯的结构在自然界不存在,是人用高的能量制备出来的,成为碳在自然界的第三种存在形式;石墨烯的结构本来就有,只不过是将石墨的片层结构进一步分离到单层结构而已。 更加诡异的是,这2个东西居然都被人们寄予数不清的期望:储能,超导,光电,信息存储,从新能源到生物医药,其跨界之大简直无出其右,似乎这个东西可以解决人类所有的问题。 富勒烯从问世以来,研究其合......阅读全文

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,为突破硅基

白春礼:化学构筑未来生活

  2011年正值国际纯粹与应用化学联合会的前身国际化学会联盟(IACS)成立100周年,也适逢居里夫人获得诺贝尔化学奖100周年。为了纪念化学的成就及其对人类文明的贡献,2008年,联合国大会将2011定为“国际化学年”。   化学为我们创造了丰富多彩的世界,我们的日常生活几乎没有

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

物理所提出一种新型拓扑Node-Line半金属碳烯结构

  碳元素是自然界中最为广泛分布和存在的元素之一。从简单碳氢化合物中可以得到四种基本碳碳键构型:乙烷(H3C-CH3)碳碳单键、乙烯(H2C=CH2)碳碳双键、乙炔(HC≡CH)碳碳三键以及苯基大π键结构。苯基大π键结合构成稳定的两维石墨烯,烷基碳碳单键结合构成三维金刚石,炔基碳碳三键结合形成碳原子

第二届全国样品制备学术报告会在贵阳举办(上)

  分析测试百科网讯 2015年8月16日,中国仪器仪表学会分析仪器分会样品制备专业委员主办的第二届全国样品制备学术报告会在贵阳举行。本次大会与中国仪器仪表学会分析仪器分会2015学术年会同期举办,参会200余人。张玉奎院士担任会议名誉主席,关亚风研究员担任会

赛默飞世尔科技“拉曼光谱在碳材料方面的应用”网络讲座

  6月2日下午,赛默飞世尔科技借分析测试百科网这一平台成功举办了本月第一场网络视频讲座——拉曼光谱在碳材料方面的应用。赛默飞世尔科技张衍亮博士为大家介绍了拉曼光谱如何表征碳纳米材料诸如碳纳米管与石墨烯的物理与化学结构,以及赛默飞世尔新型DXR激光拉曼光谱仪在碳纳米材料领域的技术特点。   拉曼

新形式的碳—汞黝矿结构 工业领域大展拳脚

 在沸石孔内形成的汞黝矿结构的笼状结构。英国《独立报》网站供图北京8月15日,碳可谓自然界的“千面女郎”:珍贵的钻石、平凡无奇的铅笔以及地球上最坚固材料石墨烯中的石墨等。据英国《独立报》网站14日报道,经过科学家数十年的努力,现在,碳又拥有了一副新面孔——汞黝矿结构(Schwarzite)

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。  

我国首条吨级富勒烯生产线投产

  近日,由内蒙古碳谷科技有限公司创建的国内首条吨级富勒烯生产线在内蒙古呼和浩特市正式投产。据了解,富勒烯是1985年天文学家在研究宇宙星云构成时意外发现的。11年后,这3位来自美国和英国的科学家因发现富勒烯获得诺贝尔奖。如今,富勒烯与碳纳米管和石墨烯已成为碳纳米材料家族的3大代表。  “最常见的富

“石墨烯之父”仍然埋头实验室 发现惊人

  石墨烯发现者之一、英国曼彻斯特大学教授安德烈˙海姆不久前在2016中国国际石墨烯创新大会上,向公众讲述自己获得2010年诺贝尔物理学奖之后,仍投入90%的时间在实验室做基础研究的情况。他演讲所迸发的创新思维,令人耳目一新、脑洞大开。  开启二维材料新世界  长期以来,人们对二维结构的晶体了解不多

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

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,

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

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

科学家首次在太空中发现巴基球踪迹

  据英国广播公司(BBC)7月23日报道,加拿大科学家在茫茫太空中首次探查到了巴基球(buckyball)C60及C70的踪迹。新发现发表在7月23日出版的《科学》杂志上。  自从25年前C60偶然在实验室被发现后,科学家就认为,巴基球可能漂浮在宇宙中,但是,直到今天才真

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、

5nm是物理极限 芯片发展将就此结束?(一)

摩尔定律是指IC上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。然而事情的发展总归会有一个权限,5nm则是硅芯片工艺的极限所在,事实上,随着10nm、7nm芯片研发消息不断报出,人们也开始担心硅芯片极限的逐渐逼近,会不会意味着摩尔定律最终失效,进而导致半导体行业停滞不前。

石墨烯:未来材料宠儿

今年3月,浙江大学利用石墨烯等材料制成世界“最轻材料”。   想在一秒钟内下载一部高清电影吗?石墨烯调制器的问世或许能让这个愿望得以实现。   美国华裔科学家张翔教授的研究团队用石墨烯研制出一款调制器,这个只有头发丝四百分之一细的光学调制器具备的高速信号传输能力,有望将互联网传输速度提高一万倍。

高鸿钧团队利用STM实现石墨烯纳米结构原子级的可控折叠

  探索新型低维碳纳米材料及其新奇物性一直是当今科技领域的前沿科学问题之一。二维的石墨烯晶格结构被认为是其他众多的碳纳米结构的母体材料。例如,将石墨烯结构沿着某一方向卷曲可以形成一维的碳纳米管,将具有五元环和七元环石墨烯结构弯曲成球型结构即可形成富勒烯。石墨烯在未来纳米学器件的应用,需要构筑具有三维

常温常压下存在三维金属碳获理论证实

  据物理学家组织网11月7日(北京时间)报道,一个国际研究小组从理论上证实,可能存在处于常温常压下并具有金属特性的三维(3D)形式的碳。发表在本周美国《国家科学院院刊》网络版上的这一研究成果将极大地推进碳科学的研究。   碳科学是科学家们非常关注的研究领域。碳不仅是形成生命的化学基础,而且具有丰

“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

纳米尺度富勒烯电子器件可自行制冷

  近日,美国伊利诺伊大学研究人员宣布,他们用原子力显微镜探针检测了与富勒烯(石墨单原子层)接触点的热电效应,首次发现富勒烯晶体管在纳米尺度具有自行制冷效应,能降低自身温度。该研究成果发表在4月3日网络版的《自然·纳米技术》杂志上。   计算机芯片的速度和尺寸大小受制于散热效果。电流通过设备材料由

7月23日《科学》杂志精选

        一个无冰的北极也许不是大型的碳汇  北冰洋最近吸收了大量二氧化碳,这可能已经非常接近其作为一个碳汇的限度。这些发现是由Wei-Jun Cai及其同僚报告的,他们检测了从横跨北冰洋的Canada Ba

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

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

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

中国学者的“折纸艺术”竟然登上了Science主刊?

  近日,中国科学院高鸿钧团队传出喜讯,他们实现了在石墨烯上高精度的结构制作,精度已经达到了原子的级别。  这样的研究成果不仅显示了研究团队对于纳米结构制作的高超技术,也再次将石墨烯这一纳米器件制作平台推到了科学研究的最前沿,对于可控制造特殊性质的纳米器件,例如量子器件,有重要研究意义。  此项成果

不可能的任务!化学家首次成功合成纯碳环

  18个原子组成‘环碳’虽然难以捉摸,但却可能是迈向分子级晶体管的重要一步。  在大多数化学家放弃尝试很久之后,终于有研究团队合成出了第一个由18个原子组成的环状纯碳分子。由原子力显微镜拍摄的碳-18分子的三维图像。来源:IBM Research  化学家先合成了一个由碳和氧组成的三角形分子,然后

师昌绪 徐坚:材料科学成为人类进步的强大“引擎”

波音787型“梦想”客机   2009年度材料科技的进展   材料科技的进展成为人类进步的强大“引擎”。《今日材料》2007年在评价材料科学时,将国际半导体技术蓝图、扫描式探针显微镜、巨磁电阻效应、半导体激光器和发光二极管、美国国家纳米技术计划、碳纤维复合材料、锂离子电池材料、碳纳米管、软刻