碳家族再添新成員,由18個原子組成的環碳問世


碳家族再添新成員,由18個原子組成的環碳問世



【碳家族再添新成員,由18個原子組成的環碳問世】碳家族再添新成員!據英國《科學新聞》雙周刊網站近日報道 , 科學家創造了一種名為環碳(cyclocarbon)的分子 , 并對其結構進行了成像:該分子是由18個碳原子組成的環 。 研究成果發表于《科學》雜志 。
碳可謂自然界中最“多才多藝”的元素之一 , 有多種用途和形式的碳 , 包括鉆石、石墨、石墨烯、巴基球、碳納米管等 。
化學家認為 , 應該有可能制造出環狀的碳分子 , 但迄今為止 , 沒有人做到這一點 。
為此 , IBM蘇黎世研究實驗室物理學家凱瑟琳娜·凱撒和同事們從氧化環碳分子著手 。 在氧化環碳分子內 , 碳原子排列成環 , 原子上附著著一氧化碳基團 。 這些基團有助于分子保持穩定 , 因此 , 去除一氧化碳創造環碳并非易事 。 利用原子力顯微鏡 , 研究人員通過對分子施加電壓 , 成功去除了一氧化碳 , 得到了一個裸露的碳環 。
隨后 , 他們用顯微鏡對其進行成像 。 環碳很容易與其他物質反應 , 為了將其隔離 , 他們在食鹽的惰性表面制造出了環碳 。
之前的研究已經發現了氣體中存在環碳分子的跡象 , 但無法給這種分子成像并確定其結構 , 而且 , 科學家們也不清楚每個原子之間的鍵究竟是什么樣 。 新研究解決了這一爭論:環碳原子由單鍵和三鍵交替連接在一起形成 。 這將有助科學家改進用于預測未知分子結構的復雜計算機計算 。
并未參與這項研究的加州大學洛杉磯分?;瘜W家伊夫·魯賓說:“這些計算結果是否正確仍然是個大問題 , 所以通過實驗來證實這一點非常重要 。 ”
根據以往經驗 , 新形式的碳總會給人帶來驚喜 。 巴基球、富勒烯分子家族以及2004年石墨烯的“橫空出世” , 都使研制者榮膺諾貝爾獎 。 但由于環碳不穩定 , 它不能被封存起來進行進一步研究 , 因此 , 目前還不清楚這種新分子會有多大潛力 。

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