全新碳形態(tài)汞黝礦結(jié)構(gòu)制造成功
作者: 2018年08月20日 來源:全球化工設備網(wǎng) 瀏覽量:
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碳可謂自然界的“千面女郎”:珍貴的鉆石、平凡無奇的鉛筆以及地球上最堅固材料石墨烯中的石墨等。據(jù)英國《獨立報》網(wǎng)站14日報道,經(jīng)過科學家數(shù)十年的努力,現(xiàn)在,碳又擁有了一副新面孔——汞黝礦結(jié)構(gòu)(Schwarzite)。
碳可謂自然界的“千面女郎”:珍貴的鉆石、平凡無奇的鉛筆以及地球上最堅固材料石墨烯中的石墨等。據(jù)英國《獨立報》網(wǎng)站14日報道,經(jīng)過科學家數(shù)十年的努力,現(xiàn)在,碳又擁有了一副新面孔——汞黝礦結(jié)構(gòu)(Schwarzite)??茖W家推測,其電學、磁學和光學性質(zhì)使它們能在電子和化石燃料等工業(yè)領域大展拳腳。
數(shù)十年前,化學家就預測,存在新形式的碳——汞黝礦結(jié)構(gòu)(一種由于有七邊形的出現(xiàn),六邊形層被扭曲到“負曲率”鞍形的假想結(jié)構(gòu)),由于其獨特的性質(zhì),可用于電池內(nèi)并用作催化劑。最近,科學家制造出了這種碳。
韓國和日本研究人員在研究沸石模板碳(ZTCs)時,偶然制造出了它,但當時并沒有引起注意,直到美國加州大學伯克利分?;瘜W家注意到它們不同尋常的結(jié)構(gòu)。
碳可排列成二維“晶體”,包括石墨烯片和足球形狀的富勒烯片,具體什么形狀取決于碳原子鎖在一起時,其結(jié)構(gòu)的彎曲程度。不同于富勒烯的正彎曲以及石墨烯的完全沒有彎曲,汞黝礦結(jié)構(gòu)是負彎曲。
最新研究負責人、分子工程師貝倫德·斯密特教授解釋稱,沸石是一種常用于洗衣劑中軟化水的礦物質(zhì),是將汞黝礦結(jié)構(gòu)從理論帶入現(xiàn)實的關鍵要素,通過向沸石中注入含碳蒸汽,可以創(chuàng)造出這一結(jié)構(gòu)。一旦進入沸石內(nèi)部,碳就會組裝成石墨烯樣薄片,呈線性排列在沸石孔的壁上,使沸石表面伸展并呈負彎曲,接著沸石可被溶解,從而制造出純凈的汞黝礦結(jié)構(gòu)。而且,選擇正確的沸石,還可以對汞黝礦結(jié)構(gòu)進行調(diào)整,以獲得想要的屬性。
斯密特在美國《國家科學院學報》上刊文指出:“我們現(xiàn)在有了如何制作這些結(jié)構(gòu)的方法,就可以探索它們的行為,我們正努力做到這一點?!?
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