<address id="neqzk"><samp id="neqzk"></samp></address>

    <dd id="neqzk"><font id="neqzk"></font></dd>

    <address id="neqzk"></address>

        <dd id="neqzk"></dd>

            <meter id="neqzk"><ins id="neqzk"><i id="neqzk"></i></ins></meter>

              <cite id="neqzk"><del id="neqzk"></del></cite>

              <address id="neqzk"></address>

              新聞資訊

              \ News

              行業資訊

              當前位置:首頁 > 新聞資訊 > 行業資訊 > 詳情

              頂尖對決:石墨烯 vs 石墨炔

              發布時間:2022-05-27 瀏覽:182次

              頂尖對決:石墨烯 vs 石墨炔


              上圖依序為 (a) graphene (b) α-graphyne (c) β-graphyne (d) 6,6,12-graphyne

              作為碳元素家族的新貴,石墨烯自誕生以來就成為了“神奇材料”的代名詞,各國的頂尖科研力量對它趨之若鶩,成就了它材料界翹楚的地位。然而石墨炔的出現,再次刷新了“石墨烯”這一新詞的熱度。二者棋逢對手,那么到底誰更勝一籌呢?

              石墨烯既是最薄的材料,也是最強韌的材料,斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性,拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、強度最高的材料,如果用一塊面積為1平方米的石墨烯做成吊床,本身重量不足1毫克可以承受一只一千克的貓。

              石墨烯目前最有潛力的應用方向,是成為硅的替代品,制造超微型晶體管,用來生產未來的超級計算機。用石墨烯取代硅,計算機處理器的運行速度將會提升數百倍。

              另外,石墨烯幾乎是完全透明的,只吸收2.3%的光。

              同時,它非常致密,即使是最小的氣體原子(氦原子)也無法穿透。這些特征使得它非常適合作為透明電子產品的原料,如透明的觸摸顯示屏、發光板和太陽能電池板。

              作為目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料,石墨烯被稱為“黑金”,是“新材料之王”,科學家甚至預言石墨烯將“徹底改變21世紀”,極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術新產業革命。

              石墨炔,是繼富勒烯、碳納米管、石墨烯之后,一種新的全碳納米結構材料。它是由sp和sp2雜化形成的一種新型碳的同素異形體,是由1,3-二炔鍵將苯環共軛連接形成的具有二維平面網絡結構的全碳材料,具有豐富的碳化學鍵、大的共軛體系、寬面間距、優良的化學穩定性,被譽為是最穩定的一種人工合成的二炔碳的同素異形體。

              石墨炔為「自我摻雜」(self-doped),天生就具有電荷載子,不像石墨烯需要額外摻雜,因此能做為制作電子元件所需的半導體材料用。

              由于其特殊的電子結構及類似硅優異的半導體性能,石墨炔有望可以廣泛應用于電子、半導體以及新能源領域。

              研究表明,石墨炔是一種非常理想的儲鋰材料,且其獨特的結構更有利于鋰離子在面內和面外的擴散和傳輸,這樣賦予其非常好的倍率性能,從實踐證明石墨炔是一種非常有前景的儲鋰能源材料,科學家也預測它在新能源領域將產生非比尋常的影響。

              “下一代奇跡材料”石墨炔首創成功

              據最新一期《自然·合成》報道,美國科羅拉多大學研究人員開展的一項研究,已成功合成出科學家們數十年來孜孜以求的一種新型碳——石墨炔。該成果填補了碳材料科學長期存在的空白,或為電子、光學和半導體材料研究開辟全新的途徑。

              長期以來,科學家們不斷探索構建新的碳同素異形體,石墨炔正是研究的焦點之一,因為它與另一種受到工業界高度青睞的碳“神奇材料”石墨烯相似。石墨烯研究已經在2010年獲得了諾貝爾物理學獎。然而在石墨炔領域,盡管經過數十年的理論研究和實踐,科學家只創建出幾個石墨炔片段。

              根據sp2、sp3和sp雜化碳(或碳原子與其他元素結合的不同方式)及其相應鍵的利用方式,可采用不同的方式構建碳同素異形體。最著名的碳同素異形體是常用于鉛筆和電池等工具的石墨以及金剛石,它們分別由sp2碳和sp3碳制成。

              科學家們利用傳統化學方法成功地創造了各種同素異形體,包括富勒烯(其發現于1996年獲得諾貝爾化學獎)和石墨烯。然而,這些方法不允許不同類型的碳以任何大容量一起合成,這使得推測具有獨特電子傳導、機械和光學特性的石墨炔材料,停留在理論階段。

              科羅拉多大學博爾德分?;瘜W系教授張偉團隊使用炔烴復分解過程以及熱力學和動力學控制,成功地創造出以前從未實現的成果:一種可與石墨烯的導電性相媲美但可控的材料。炔烴復分解是一種有機反應,需要重新分配或切割、重整炔烴化學鍵(一種具有至少一種碳—碳三重共價鍵的碳氫化合物)。

              張偉表示,石墨烯和石墨炔之間有很大的區別,而石墨炔有望成為“下一代奇跡材料”。

              雖然材料已經成功創建,但研究團隊希望進一步研究它的特定細節,包括如何大規模創建材料以及如何對其進行操作。張偉說,研究團隊正在嘗試從多個維度探索這種新型材料,包括實驗和理論,從原子級到真正的設備,這些努力將有助于弄清楚該材料的電子傳導和光學特性如何用于鋰離子電池等工業應用。

              柔軟的鉛筆芯和堅硬的金剛石,本質都是一種物質——碳。它們是碳同素異形體。原子與原子之間通過不同的“雜化”方式就會產生不同的微觀結構,最為大名鼎鼎的新型材料是石墨烯,對它的研究曾斬獲諾貝爾物理學獎。

              在實驗上,我國科研人員也曾合成出石墨炔。但它們只停留在實驗階段,離理想狀況比較遙遠。這次,科研人員表示他們創造出了石墨炔,并嘗試從多個維度對它進行探索。這是一個正在開啟的領域,至于能開啟到什么程度,還需要多方努力。

              注:文章整理于網絡,版權歸原作者所有,如涉及侵權,請聯系小編刪除

              案例中心|產品中心|解決方案|新聞資訊|合作伙伴|技術支持|聯系我們
              Copyright © 2002-2022 深圳響拇指電子科技有限公司 版權所有 粵ICP備11091659號 0755-83031813
              婷婷婷国产在线视频,国产日韩国欧美三区,狼人AV在线网站,欧美群交