Углеродные атомы являются волшебными и могут образовывать самый мягкий в мире минеральный графит, но также представляют собой самый твердый материал в природе. По данным Science and Technology Daily, 24 января недавно наши ученые сделали прорыв в исследовании углеродных атомов: Китайской академией наук Профессор Су Ган и его коллеги из Школы физики смогли синтезировать Т-углерод совместной исследовательской группой китайских и зарубежных ученых за счет рождения трехмерного углеродного структурного Т-углерода, предсказанного теоретическими расчетами. В результате Т-углерод стал перспективным кандидатом на графит и алмаз Еще одна трехмерная новая структура плечом к плечу.
23 ноября Су Ганг рассказал корреспонденту Science and Technology Daily, что T-carbon - это пушистый углеродный материал, имеется большое внутреннее пространство, если используется в качестве материала для хранения энергии, процентное содержание водорода в процентах по массе не является Менее 7,7%. Суганг считает, что Т-углерод будет иметь широкий спектр применений в области фотокатализа, адсорбции, хранения, аэрокосмических материалов и других областей.
С 1980-х годов ученые проявили большой интерес к приобретению новой структуры углерода и породили две Нобелевские премии, которые не только оказывают огромное влияние на смежные области, такие как химия, физика, материалы и информатика, но также породили крупные промышленные и технологические Приложения На основе этих структур ученые синтезировали множество новых производных и создали новые функциональные устройства и сопутствующие продукты.
На атоме углерода есть четыре валентных электрона. После орбитальной гибридизации (некоторые оригинальные атомные орбитали рекомбинируются в новые атомные орбитали), это как четыре руки и имеет сильную комбинацию с самим собой и другими элементами Способность углерода образовывать sp2-гибридизованный графен с образованием гибридного алмаза sp3, а также гибридный графен sp-sp2, sp-sp3-гибридизованный алмазный алкин. Химически углерод можно комбинировать с другими элементами в Вместе он состоит из ДНК, белков и других важных биологических макромолекул, что делает углерод одним из важнейших элементов жизни на Земле », - говорит Су Ган.
Структурная трансформация MWCNT (многослойные углеродные нанотрубки) на T-углеродные наносители
Различные шаблоны T-Fence и структуры одиночного T-углеродного наносителя
В 2011 году Су Ганг, кандидат в докторантуру во главе с Thunder Thunder, и поэтому благодаря большому количеству сравнительных исследований было предложено, чтобы, если каждый атом углерода в кубическом алмазе, замененный четырьмя углеродными тетраэдрами, будет образован углерод Новая трехмерная кубическая кристаллическая структура, основанная на исследованиях теории функционала плотности первого принципа, показала, что эта структура чрезвычайно устойчива с точки зрения геометрии, энергии и кинетики. Они назвали этот новый аллотроп углерода Т-углерод. Исследования показали, что Т-углерод имеет ту же самую пространственную группу, что и алмаз, является полупроводником с прямой запрещенной зоной, легирование может быть использовано для регулировки запрещенной зоны для фотокатализа. Плотность очень маленькая, около двух третей графита, половина алмаза.
Су-Ган и другие, рассчитанные путем расчета того, что Т-углерод может быть легче образовываться в среде отрицательного давления, Т-углерод можно наблюдать в космической межзвездной пыли или внесолнечных планетах.
Эксперты по обнаружению T-углерода высоко оценили тот факт, что Т-углерод открыл новую эру исследований структуры углерода и вдохновил других ученых на проведение обширных теоретических и экспериментальных исследований ».
Т-углерод может быть синтезирован в лаборатории? Су-Ган в последние годы был привержен продвижению экспериментального синтеза T-углерода .2017 в начале, в Университете Сиань-Цзяотун и Сингапурском технологическом университете в Наньяне, совместной исследовательской группе, приостановленной пикосекундным лазерным облучением Метанольный раствор многослойных углеродных нанотрубок успешно перешел от sp2 к sp3 при условии крайних отклонений от состояния термодинамического равновесия. Новый углеродный материал, образованный новым методом, полностью согласуется с теоретическим предсказанным T-углеродом, который доказывает, что синтез Т-углерод. Экспериментальные результаты по синтезу Т-углерода были опубликованы в «Природе и связи» незадолго до этого.
