Os átomos de carbono são mágicos e podem formar a graxa mineral mais suave do mundo, mas também constituem o diamante material mais difícil da natureza. Segundo a Science and Technology Daily relatou no dia 24, recentemente nossos cientistas fizeram um avanço na pesquisa de átomos de carbono: pela Academia Chinesa de Ciências O professor Su Gang e seus colegas da Faculdade de Física conseguiram sintetizar o carbono T pela equipe de pesquisa conjunta de cientistas chineses e estrangeiros através do nascimento de um carbono T estrutural tridimensional predito pelos cálculos teóricos. Como resultado, o carbono T tornou-se um candidato promissor para grafite e diamante Outra nova estrutura tridimensional de carbono ombro a ombro.
23 de novembro, Su Gang disse ao jornalista da Science and Technology Daily entrevistado que o carbono-T é um material de carbono esponjoso, existe um grande espaço interno disponível, se usado como material de armazenamento de energia, a porcentagem de capacidade de armazenamento de hidrogênio em peso não é Menos de 7,7%. Sugang acredita que o carbono T terá uma ampla gama de aplicações nos campos de fotocatálise, adsorção, armazenamento, materiais aeroespaciais e outros campos.
Desde a década de 1980, os cientistas tiveram um grande interesse em adquirir uma nova estrutura de carbono e geraram dois Prêmios Nobel, que não só têm um enorme impacto em campos relacionados, como química, física, materiais e ciência da informação, mas também geraram grandes investimentos industriais e tecnológicos Aplicações Com base nessas estruturas, os cientistas sintetizaram muitas novas derivadas e criaram novos dispositivos funcionais e produtos relacionados.
Existem quatro elétrons de valência no átomo de carbono. Após a hibridação orbital (alguns orbitais atômicos originais são recombinados em novos orbitais atômicos), é como quatro mãos e tem forte combinação consigo mesmo e outros elementos A capacidade do carbono para formar o grafeno hibrido sp2 para formar o diamante híbrido sp3, bem como o grafeno híbrido sp-sp2, alquimia de diamante hibridizado sp-sp3. "Quimicamente, o carbono pode ser combinado com outros elementos em Juntos, consiste em DNA, proteínas e outras macromoléculas biológicas importantes, tornando o carbono um dos elementos mais essenciais da vida na Terra ", diz Su Gang.
Transformação estrutural de MWCNTs (Nanotubos de carbono de paredes múltiplas) para Nanowires de carbono T
Padrões diferentes de T-Fence e Estrutura de Single T-Carbon Nanowire
Em 2011, Su Gang, um candidato a doutorado liderado por Thunder Thunder e, portanto, através de um grande número de estudos comparativos, propôs que, se cada átomo de carbono no diamante cubico com quatro átomos de carbono, composto de unidade estrutural de tetraedro regular, será formado carbono Uma nova estrutura de cristal cúbico tridimensional, baseada em estudos de teoria funcional de densidade de princípios, descobriu que esta estrutura é extremamente estável em termos de geometria, energia e cinética. Eles chamaram este novo alotropo de carbono é t-carbono. os estudos mostraram que, T- carbono diamante tem o mesmo grupo espacial, é ter uma diferença de semicondutores banda directa, o intervalo de banda pode ser regulada para ser adequada para a dopagem por fotocatalítico. T- carbono também tem uma característica distintiva , A densidade é muito pequena, cerca de dois terços da grafite, metade do diamante.
SU et al Gang encontrado por cálculo pode ser carbono mais T- formado sob ambiente de pressão negativa. T- carbono são susceptíveis de ser observada no pó ou exoplanetas universo interestelar.
Para encontrar carbono T- trabalho, especialistas da indústria elogiou, pense 'T- pesquisa carbono abriu uma nova era de estrutura de carbono, irá inspirar outros cientistas a realizar uma extensa pesquisa teórica e experimental'.
Pode T- carbono sintetizado em laboratório? SU Gang últimos anos tem sido comprometida com a promoção experimental sintética de carbono T- trabalho. No início de 2017, a equipe de pesquisa conjunta da Universidade Jiaotong University Xi'an e Tecnológica de Nanyang, por irradiação com laser de picossegundos suspensa metanol nanotubos solução multiwall de carbono, que partem no equilíbrio termodinâmico extrema, realizada com sucesso a partir de SP2 para o SP3 ligações químicas, novos materiais de carbono formados com o teórico previsto exactamente T- carbono, prova sintético T-carbon. Os resultados experimentais na síntese de T-carbon foram publicados em "Natureza e Comunicação" pouco antes.
