碳(6C)*,元素周期表上第六号元素,在太阳系之物质总量里的含量比例甚高,即其丰富程度仅次于氢、氦、氧。碳与氢、氧等元素构成无数种类的有机化合物,所以碳被看作为有机化学以至生命科学的标记。而纯碳晶体乃是重要的单质材料,地球上天然存在的仅有石墨和金刚石两种碳晶结构(二者谓之单质碳的两种同素异形体)。
美国几个研究所的团队制成只有一个原子厚的硼膜——“硼烯”。初步研究显示,硼烯具有许多有趣的特性和潜在的应用价值。但是,与仅有单层原子的石墨烯不同,这种硼膜不是自支撑的,而是附着在某种金属基底上的。硼是最迷人的元素之一,具有16种已知的同素异形体,但是在此之前没有已知的2D形态。
长期以来,人们只知碳的同素异形体有三种:金刚石、石墨和无定形碳。早期,科学家们对非平面的芳香结构产生了浓厚的兴趣,这为富勒烯的发现奠定了基础。富勒烯是一系列纯碳组成的原子簇的总称,它是继石墨和金刚石之后的又一类碳的同素异形体,它的发现至今只有短短20年余时间,由于其独特的结构和物理、化学性质,使其既有科学价值又有应用前景,在生命科学、医学,天体物理等领域也有着重大的意义。
自从1991年被发现以来,碳纳米管这种一维形式同素异形体开启了碳材料的新纪元,其性质及应用依赖于其结构参数。虽然碳纳米管通过可控合成可以实现直径的精确可调,但是其轴向长度的控制却非常困难。然而碳纳米管的长度将显著影响其宏观性能。例如超长碳纳米管能够在宏观尺度上体现其独特的材料性能,超短碳纳米管则提供了高密度的活性位点,使其在生物药物、催化和能源存储方面有着极其广泛的用途。
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形体。由于其特殊的电子结构及类似硅优异的半导体性能,石墨炔有望可以广泛应用于电子、半导体以及新能源领域。
作者:司晓静; 黄端平 期刊:《中学课程资源》 2008年第10期
碳纳米泡沫具有独特的结构、磁性、绝缘性等性质获得科学界广泛的关注。本文介绍了碳纳米泡沫的发现、合成方法、特殊结构、特殊性质以及其潜在的应用前景。
硅Si2周期系第Ⅳ类主族(碳族)元素。旧称矽,原子序数14,原子量28.086,有无定形和晶体两种同素异形体,灰色或黑色,比重2.4(20℃),熔点1420℃。沸点2355℃,化合价4。晶体硅硬而有光泽,具有半导体性质。硅的化学性质比较活泼,在高温时能与多种元素化合,不溶于水、硝酸和盐酸,溶于氢氟酸和碱液,用于制合金(如高硅铸铁、硅钢等)、有机硅化合物和四氯化硅等,是一种极重要的半导体材料。
随着人们生活水平的提高.晶莹透亮、华丽耀眼、价格昂贵的珠玉宝石成为众人的装饰品已不足为奇。它们虽然外观漂亮,但从化学组成的角度分析.无非是由几种元素结合而成的罢了。现就从化学的角度来揭示珠玉宝石的真面目。
同素异形体是一常见的化学现象,如磷元素具有红磷白磷两种形式的不同单质;碳元素具有无定型碳、石墨、钻石不同形式的碳单质;硫有弹性硫、斜方硫、单斜硫不同的硫单质等。
作者:邸友莹; 杨奇; 周春生; 乔成芳; 崔孝炜; 高胜利 期刊:《大学化学》 2017年第09期
进行了同素异形体概念的探讨。简要叙述了氢和硼2种典型非金属元素形成的各种同素异形体的存在、组成以及结构、制备和性质,首次将多种硼富勒烯、硼纳米管、硼单层平面等晶态硼的内容补充在硼的同素异形体中,并强调了计算化学对同素异形体的预测和现代科学技术发展对制备的作用及其在材料中的应用。
作者:刘鸣华; 李玉良 期刊:《物理化学学报》 2018年第09期
石墨炔是一种新型碳的同素异形体,是由sp和sp2两种杂化形式的碳原子组成的二维层状材料1。具有中国自主知识产权的石墨炔自2010年被首次成功合成以来,吸引了全世界来自化学、物理、材料、生物和电子等学科的科学家对其进行探索2。石墨炔独特的纳米级孔隙、二维层状共轭骨架结构及半导体性质等特性,使之在能源、电化学、光催化、光学、电子学等诸多领域优势显著3。石墨炔的基础和应用研究已取得了重要成果,并迅速形成了一个新领域。
作者:白万里; 张莹莹; 寇帆 期刊:《冶金分析》 2019年第04期
当前铝用阴极材料无元素含量检测的规定,目前阴极材料的元素测定尚处于空白状态。采用压片制样-X射线荧光光谱法(XRF)测定铝用炭素阴极材料杂质元素目前鲜见报道。实验通过无烟煤标样、高纯石墨、铝用阳极材料标样配制成和阴极材料成分、基体类似的合成系列标准样品,研磨压片法制样,用X射线荧光光谱仪测定铝用石墨质阴极材料中硅、铝、铁、钙、镁、磷、钾、钠、钛、钒、锰、镍、铬、铅的含量。参考煤炭粘结指数测定方法,同一条件下...
作者:李政; 徐国庆 期刊:《现代教育管理》 2018年第04期
同素异形体具有三大特征:一是互为同素异形体的不同形态单质物体具有不同的结构;二是互为同素异形体的不同结构单质物体具有不同的功能;三是通过施加一定的外在条件,同素异形体单质物体之间可以互相转化。职业教育双主体办学治理结构同样具有同素异形体的基本特性,通过对职业教育双主体办学治理结构在这一新视角下的分析,可以进一步明确职业教育双主体办学治理结构的本质与表现,为进一步完善我国职业教育治理结构,提升职业教育治...
作者:谢作为; 罗熙红 期刊:《中小学实验与装备》 2005年第06期
现行的高中教材(必修·必修加选修共三册)中有家庭小实验17个,其中制作分子模型、晶体模型共3个.通过制作这些模型,对学生加深理解物质的分子结构、晶体结构,特别是对同分异构体、同素异形体的理解大有裨益.
莫斯科罗蒙诺索夫国立大学化学家近期合成出了-种外形酷似水母的特殊类型石墨烯纳米粒子,并对其进行了改性处理.这些粒子的结构使其可被用于催化过程及制造导电聚合物.相关研究成果已发表在《应用表面科学》(AppliedSurfa2017杂志上.石墨烯是碳的同素异形体之一即“纯”碳的存在形式之一,在结构和性质上与其它形式不同。
赋于炭素材料新的定义,将碳的同素异形体石墨、金刚石、富勒烯、咔宾等统称为炭素材料 ,并对其多样性进行论述以及对特性和功能进行了比较.对以碳纳米材料为首的新型碳材料的应用前景做了前瞻性的预测.
碳的单质及其晶体的性质比较复杂,在中学化学中主要涉及了四种类型,即原子晶体(金刚石)、分子晶体(足球碳和炔碳)和以石墨为代表的混合晶体,并且足球碳(足球烯)有关结构问题的计算也常有涉及。一、碳的同素异形体1.金刚石基本结构正四面体的四个顶点及正中心点都是碳原子;键角:109°28';键长:1.55×10~(-10)m;硬度10;熔点:3550℃;沸点:4827℃。
作者:客绍英; 石洪凌; 刘冬莲 期刊:《化学世界》 2005年第06期
1锑的简介 锑的英文名称为Antimony,其元素符号Sb则来自拉丁文名称Stibium.锑是一种重要的有色金属,有灰锑、黄锑、黑锑3种同素异形体.锑在地壳中质量比含量约为5×10-5%,排在93种天然元素的第64位.
据科技部网站2017年7月28日报道,我国燕山大学的亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室田永君教授、赵智胜教授等人与国内外科学家合作,以玻璃碳为初始原料,利用高压配合较温和的温度条件合成了一种新型碳的同素异形体.其保留了玻璃碳的一些结构特征,故被命名为压缩玻璃碳.
水是地球上分布最广的液体,然而,它也是最奇怪的一种液体。