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理性质上，化学性质上也有着活性的差异。 碳具有两种天然同素异形体，分别是金刚石和石墨。这两种结构分别由碳原子sp3和sp2杂化态在三维空间相互链接形成。将碳的不同杂化态在三维空间进行构建，理论上，可以合成无限碳的同素异形体。富勒烯(C60)是第一种人工合成的碳同素异形体，属于完全由碳原子组成的多环聚合物。C60聚合物层具有规则的起伏拓扑结构，在电子传输和磁性性能上具有独特性能。理论上，构建聚合物有无限可能。例如，石墨烯是碳的另一种同素异形体，也是碳原子的一种聚合物。将石墨烯与碳的其它同素异形体相互聚合会导致新型结构的二维薄片。 鉴于......阅读全文
新型碳同素异形体－——环型碳的表面精准合成获进展
在国家自然科学基金项目（批准号：22125203）资助下，同济大学材料科学与工程学院许维教授团队在新型碳同素异形体—环型碳的表面精准合成方面取得进展。研究成果以“表面合成芳香性环型碳C10和C14(On-surface synthesis of aromatic cyclo[10]carbon
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
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
碳素材料研究获突破－合成碳的又一新型同素异形体
据西安交大9月27日通报，该校电气学院科研人员在碳素材料研究过程中取得突破，合成了碳的又一个新型同素异形体。 据介绍，2011年，科学家通过计算预言了T-carbon(T型碳)的可能性，但从来没有人观察到、能够在实验室合成。近日，西安交大电气学院电力设备电气绝缘国家重点实验室新型储能与能量转换
关于碳素材料的同素异形体的简介
1、金刚石 ：是所知自然界中最硬的物质，其晶体构造基本上为面心立方格子，每个碳原子都被周围四个碳原子所围绕，以共价键相连，强度高，莫氏硬度为10，所以通常用作切削、磨削和切割材料。当金刚石中含有微量杂质时，有半导体的性能，可以做高温整流器或固体微波器件等。 天然金刚石又是贵重宝石(金刚钻)。金
石墨烯已经不能满足？“奇迹材料”石墨炔诞生
据最新一期《自然·合成》报道，美国科罗拉多大学研究人员开展的一项研究，已成功合成出科学家们数十年来孜孜以求的一种新型碳——石墨炔。该成果填补了碳材料科学长期存在的空白，或为电子、光学和半导体材料研究开辟全新的途径。 长期以来，科学家们不断探索构建新的碳同素异形体，石墨炔正是研究的焦点之一，因为它
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
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
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
西安交大研究团队合成了宏观尺寸的紫磷单晶
石墨烯的发现引发了二维材料研究热潮，并获得诺贝尔物理学奖。二维磷烯由于弥补了石墨烯没有带隙这一天然缺陷，且具有高电荷迁移率，使磷二维材料重新成为研究热点。类似于碳，磷也具有复杂的相图结构，存在多种同素异形体。其中，白磷是磷最活泼的一种同素异形体，而黑磷一直以来被认为是磷最稳定的同素异形体；紫磷或
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
杜平武课题组研制出具有黎曼曲面的碳螺线管新材料
中国科学技术大学教授杜平武课题组实现了首个具有黎曼曲面的弯曲碳纳米螺线管材料，填补了分子基弯曲碳螺旋材料领域的空白。研究成果3月9日发表于《自然—通讯》。 分子基碳材料因其独特的几何形状，具备导电性、良好的可见光吸收性和发光性等物理化学性质，受到广泛关注。一个原子石墨烯平面围绕着垂直于基面的
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
有望成为新型半导体材料！中国科学家合成全新碳分子
碳材料家族又添2位新成员。通过对两种分子实施“麻醉”和“手术”，同济大学材料科学与工程学院许维教授团队首次成功精准合成了两种全新的碳分子材料(碳同素异形体)，即芳香性环型碳C10和C14，并精细表征了它们的化学结构。许维教授表示，这项研究工作极大推动了环型碳领域的发展，提出的表面合成策略有望成为
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
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
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。
新方法可预测化合物结构变体
俄罗斯萨马拉国立技术大学提出了一种计算任何化合物新结构变体的方法，并以碳为例进行了测试。此项研发成果对于基础研究以及新材料制造都非常重要，与其他类似研究不同的是，其可以在普通个人电脑上操作。相关研究结果发表在新一期《晶体学报》杂志上。 在外部因素影响下，物质结构可能会发生瞬间变化，即所谓的相变
金刚石的结构特点和主要应用
金刚石（diamond），俗称“金刚钻”，它是一种由碳元素组成的矿物，是石墨的同素异形体，化学式为C，也是常见的钻石的原身。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。金刚石的用途非常广泛，例如：工艺品、工业中的切割工具，也是一种贵重宝石。
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
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
同系物相关概念的区分
同位素：质子数相同，中子数不同的原子。结构上，电子层结构相同，原子结构不同。物理性质不同，化学性质相同。同素异形体：同一元素组成的不同单质。单质的组成或结构不同。物理性质不同，化学性质可能不同或者相同。同分异构体：分子式相同，结构不同的化合物。有机物异构分为碳链，位置，官能团异构。物理性质不同，化学
石墨的理化性质
石墨质软，为黑灰色，有油腻感，可污染纸张。硬度为1～2，沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3～5。比重为1.9～2.3。比表面积范围集中在1-20m2/g，在隔绝氧气条件下，其熔点在3000℃以上，是最耐温的矿物之一。它能导电、导热。自然界中纯净的石墨是没有的，其中往往含有SiO2、Al2O3、Fe
简述锂电池的负极材料石墨的理化性质
石墨质软，为黑灰色，有油腻感，可污染纸张。硬度为1～2，沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3～5。比重为1.9～2.3。比表面积范围集中在1-20m2/g，在隔绝氧气条件下，其熔点在3000℃以上，是最耐温的矿物之一。它能导电、导热。 自然界中纯净的石墨是没有的，其中往往含有SiO2、Al2O
计算方法证实“超硬石墨”碳结构
美国纽约州立大学石溪分校(SBU)的Artem R. Oganov 教授采用先进计算方法证实了此前预测的超硬“M-碳”结构及其性质，并与实验结果完美吻合。 1963 年，Aust 和Drickamer 等人在常压下压缩石墨得到了一种新型碳结构，其具有透明、超高硬度等类似金刚石的特点
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
拉曼光谱扫描电镜联用实现对碳材料的快检分析－（一）
简介：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。这些碳材料都具有强度高、轻量化、导电能力强、耐热性好等特点。并且它们都是由碳元素组成，彼此以碳-碳键连接。这种特点使得碳材料极其适合采用拉曼
拉曼光谱扫描电镜联用实现对碳材料的快检分析（四）
纳米金刚石与单壁碳纳米管复合：一些先进材料或者新材料都是通过将几种具有优异性能的材料复合而成，这其中就包括由不同的碳的同素异形体复合制备而来的材料。这种材料只由碳元素组成，因此，只利用扫描电镜技术很难检测出其质量的好坏以及在制备过程中引起的结构损坏等。图4展示了对纳米金刚石薄膜沉积在单壁碳纳米管上形