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,甚至有的材料学家认为人类社会将由现今的“硅基电子时代”迈入到未来的“碳基电子时代”。通过调节碳材料的带隙,可以使其表现出迥异的电学性质(如金属、半导体和绝缘体),从而在晶体管、能源存储器件、超导等领域具有广泛应用。碳材料的性能与其拓扑结构密切相关,因此,研究新的二维碳同素异形体,特别是具有带隙的新型结构,建立结构与物性之间的关联,具有重要意义。制备新型碳材料一直是材料领域的前沿科学问题,以富勒烯、碳纳米管、石墨烯、石墨炔为代表的新型碳材料的每一次发现都引发了材料学家的研究热潮。1985年,Robert F. Curl、Jr、Har......阅读全文
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
C60的毒性分析
科学家在生物体腹腔内注射大剂量C60后的毒理研究后发现,没有证据表明白鼠在注射5000mg/kg(体重)的C60剂量后有中毒现象。 也没有发现给啮齿动物口服 C60和C70混合物2000mg/kg的剂量后有中毒现象、遗传毒性或诱变性, 其他人的研究同样证明C60和C70是无毒的。另一些科学家发现注射
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
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
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
10年一剑!中国科学家创造碳家族新成员
“构思5年,实验5年,前后10年时间不断探索,我们终于成功创制一种新的碳材料,为庞大的碳材料家族再添一名新成员!”6月16日,在中国科学院举行的新闻发布会上,中国科学院化学研究所(以下简称化学所)研究员郑健难掩内心喜悦,公布这一好消息。 当天,《自然》发表了他作为唯一通讯作者的论文。论文报
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。
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
中国科大等在新型碳基晶体研究方面取得重要进展
1月12日,中国科学技术大学化学与材料科学学院材料科学与工程系、合肥微尺度物质科学国家研究中心朱彦武团队在《自然》杂志上发表研究论文,报道了在常压条件下通过化学电荷注入技术,将富勒烯C60分子晶体转变为聚合物晶体和长程有序多孔碳(LOPC)晶体的相关进展。LOPC晶体是由C60分子之间通过共价键
科学家在过渡金属与碳混合团簇的研究中获进展
排球烯 河北师范大学刘英教授课题组在“过渡金属与碳混合团簇”的研究中取得进展,在国际上首次提出了20个钪原子和60个碳原子组成的稳定的、中空的“排球烯(Volleyballene)”,研究结果以“Sc20C60: a volleyballene”为题发表在英国皇家化学学会期刊《Nanoscale》
拉曼光谱扫描电镜联用实现对碳材料的快检分析-(六)
富勒烯:富勒烯,又称为巴基球,是一种仅含碳原子的球形结构。其中参与球形的碳原子数量决定了其尺寸和特性。富勒烯目前主要应用在药物学中的基因和药物输送介质方面以及在医用科学领域内作为X光和核磁共振成像中的造影剂使用等。由于尺寸原因,富勒烯能够利用扫描电镜进行观察;例如直径为1纳米的富勒烯通过光学显微镜难
电子能谱的指纹峰分析方法及在功能碳材料研究中的应用
随着材料科学的迅猛发展,新型功能材料的研究开发越来越受到重视,特别是一些同素异性体材料,如碳物种(C60,碳纳米管,金刚石薄膜等)材料以及具有特殊结构和性能的简单化合物材料,如碳化物、硅化物、氮化物及硼化物等功能材料。由于这些功能材料的化学结构相近,并主要以功能薄膜形式存在,利用现有电子能谱的常规分
“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
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 Carbonco
十年磨一剑- 我国科学家获得新型人工碳晶体
1月12日,国际学术期刊《自然》刊登中国科学技术大学(以下简称中国科大)材料科学与工程系教授朱彦武团队的研究成果。历经十年的努力和探索,他们发现了一种对富勒烯C60分子晶体进行电荷注入的新技术,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。 “长程有序多孔碳晶体
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
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
英科学家研发出新碳基超导物质
嵌入到面心立方Cs3C60中的μ介子 英国利物浦大学和杜伦大学的研究人员发现,通过施加一定的压力,改变C60的晶体结构,不同C60晶体结构下的Cs3C60能够从磁绝缘体转变为超导体,而其超导转化温度也从38K转化为35K。研究人员表示,新发现将有助于降低诸如磁共振成像扫描仪及其他
中国散裂中子源用户实验成果在《自然》发表
2023年1月12日,中国散裂中子源(CSNS)用户中国科学技术大学化学与材料科学学院材料科学与工程系、合肥微尺度物质科学国家研究中心朱彦武教授团队在《Nature》杂志上发表题为“Long-Range Ordered Porous Carbons Produced from C60”的研究论文,报
科学家开发出超分子组装新方法-推动新材料生产变革
英国和日本研究人员合作开发出一种超分子组装的新方法,有望带来比硅材料性能更优越的分子电子设备,比如用巴基球制造的柔软电视屏幕,为人们带来全新的视听体验。研究人员认为,这种方法有着巨大应用潜力,有可能推动新材料生产的变革。相关论文发表在6月22日的《自然·化学》杂志上。 相邻分子间存在微小的作用
石墨烯量子点制备研究获进展
富勒烯(C60)因独特的光电、催化和润滑性能而备受关注。但是,C60在强相互作用的金属表面难以形成有序的聚合物结构。因此,如何捕捉到C60聚合过程中的关键中间体并实现可控转化是材料合成领域的挑战。近日,中国科学院兰州化学物理研究所科研团队联合瑞士巴塞尔大学、奥地利萨尔茨堡大学的科研人员,在制备石墨烯
石墨烯量子点制备研究获进展
富勒烯(C60)因独特的光电、催化和润滑性能而备受关注。但是,C60在强相互作用的金属表面难以形成有序的聚合物结构。因此,如何捕捉到C60聚合过程中的关键中间体并实现可控转化是材料合成领域的挑战。 近日,中国科学院兰州化学物理研究所科研团队联合瑞士巴塞尔大学、奥地利萨尔茨堡大学的科研人员,在制
石墨烯量子点制备研究获进展
富勒烯(C60)因独特的光电、催化和润滑性能而备受关注。但是,C60在强相互作用的金属表面难以形成有序的聚合物结构。因此,如何捕捉到C60聚合过程中的关键中间体并实现可控转化是材料合成领域的挑战。近日,中国科学院兰州化学物理研究所科研团队联合瑞士巴塞尔大学、奥地利萨尔茨堡大学的科研人员,在制备石墨烯
科学家破解巴基球形成之谜
据物理学家组织网8月1日(北京时间)报道,经过25年的探索,美国科学家们最近揭开了富勒烯家族中巴基球的笼状碳分子形成之谜。 美国佛罗里达州立大学和美国国家科学基金会支持的国家高磁场实验室的研究团队取得的这一成果,清晰地展示了巴基球是如何自组装成笼状结构的,其对于碳纳米技术的发
稀土配位分子笼特异性识别和分离高阶富勒烯异构体研究获进展
分子识别是生物体系的重要过程,尤其在酶-底物、抗原-抗体、药物-靶点等特异性键合过程中发挥重要作用。1985年富勒烯C60的发现,开启了三维碳材料研究的新纪元。随着富勒烯碳原子数增加,其立体和构造异构体种类呈指数级增长。不同富勒烯异构体及其衍生物的物理化学性质存在显著的异构效应,直接影响它们的光电、
瑞士科学家首次证实巴基球分子可吸收特殊波长光
据英国《自然》杂志网站近日报道,瑞士科学家破解了一个困扰天文学家们数百年的谜团,他们首次证实,在太空中恒星间游荡的巴基球是造成宇宙之光拥有独特属性的“元凶”。 1919年,美国加州大学利克天文台研究生玛丽·李-黑格尔发现,从某些恒星释放出的一种特殊波长的光非常暗淡,而这似乎与恒星本身无关。科学
北京理工配有C60的全自动聚焦扫描式微区XPS验收完毕
滨州创元设备机械制造有限公司代理的日美纳米表面分析仪器公司(U-P)的全自动聚焦扫描式微区X射线光电子能谱仪-----PHIQuantera+C60-----近日在北京理工大学验收完毕。标志着该校在XPS分析装置方面迈入世界一流大学水准。 该校80年代就导入PHI公司传统的X射线光电子能谱
中国科大开发富勒烯的新应用取得进展
10月9日,国际学术期刊《自然-通讯》(Nature Communications)在线发表了中国科学技术大学教授杨上峰课题组在富勒烯的新应用方面的研究成果,文章标题为Stabilizing black phosphorus nanosheets via edge-selective bon
科学家合成第二种可在常温条件下研究的环碳
英国牛津大学的研究人员成功合成了一种新型全碳分子——环[48]碳(C48)。这是继35年前合成的富勒烯(C60)以来,第二种能够在常温条件下进行研究的全碳分子。这一突破可能为新的电子和量子技术带来极其高效的材料。相关研究8月14日发表于《科学》。 环碳,是由碳原子环组成的分子,比如富勒烯和纳米
物理所提出一种新型拓扑NodeLine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