世界首次合成石墨炔创全新领域，院士团队获中科院大奖，有何深意

据《中国科学报》消息，近日，因为在二维碳材料石墨炔研究领域的杰出成就——国际上首次合成石墨炔，开拓碳材料研究的新领域，并一直引领该领域的研究与发展，中国科学院院士、中国科学院化学研究所研究员李玉良和他的团队获得2021年度中国科学院杰出科技成就奖，国纳科技酱认为其背后意义深远！

碳材料家族庞大缺少中国科学家的影子

我们知道，碳材料具有庞大的家族成员，包括金刚石、石墨烯、碳纳米管、富勒烯等等，由于其优异的性能和潜在的应用价值，一直以来吸引了世界上为数众多化学家和材料学家的关注，但似乎总有些缺憾，因为此前几乎所有风靡全球的碳材料，都是由国外学者开创和引领，中国科学家更多时候是作为追随者。

• 1893年，法国化学家莫瓦桑经过无数次探索，在实验室制备出人造金刚石。
• 1985年，英国化学家哈罗德·沃特尔·克罗托博士和美国科学家理查德·斯莫利在莱斯大学制备出了第一种富勒烯，即“C60分子”，也被称为巴克球。
• 1991年，日本科学家饭岛发现了一种针状的管形碳单质——碳纳米管。
• 2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功地从石墨中分离出石墨烯，从而证实它可以单独存在。

虽然我们在一些应用领域，尤其是石墨烯材料的应用领域有着较为突出的发展，国纳科技酱之前就报道过魔都一家高科技企业近期研发出了一种有助于防疫抗疫的新材料——石墨烯抗病毒材料（石墨烯抗病毒材料问世，备受空净涂料纺织等行业关注，意义重大），但是这些碳材料的开拓者无一例外全是国外顶尖科学家，庞大的碳材料家族缺少一些中国基因。

中国科学家世界首次合成石墨炔开创全新领域

不过随着我们国家越来越重视基础科学研究，上述情况正逐步得到改善。

大家都知道，柔软的铅笔芯和坚硬的金刚石其实是同一种物质——碳，我们称为碳的“同素异形体”，这是由于原子与原子之间通过不同的“杂化”方式就会产生不同的微观结构，不同的微观结构宏观上会呈现出完全不同的物化性质。其中，碳原子就有sp3、sp2和sp三种杂化方式，金刚石就是由sp3杂化形成，石墨、富勒烯、碳纳米管和石墨烯则是由sp2杂化形成的，唯独sp杂化的碳材料在2010年前仍停留在理论上。

中国科学院院士李玉良深感由于中国原创性成果较少，中国学者在国际上学术地位较低，于是他和他的研究团队决心要做具有中国“标签”的碳材料，不过早期他们也很迷茫，毕竟当时实验和检测设备都非常有限，不过他们始终没有放弃初心。

经过反复实验他们首先获得了具有sp杂化碳的聚丁二炔纳米线阵列，再结合化学反应和可控纳米结构生长等经验，李院士带领团队提出了固液两相铜表面催化偶联新方法，并于2010年世界上首次通过化学法合成出一种新的碳同素异形体——石墨炔。这种全新材料具有sp、sp2杂化，碳材料家族从此诞生了一个新成员，这开拓了碳材料研究的新领域。

目前，石墨炔已经被中国科学院发布的《2020研究前沿》列为化学与材料科学Top10前沿科技之一。

院士团队获中科院大奖意义重大

国纳科技酱认为，此次李院士和他的团队获得2021年度中国科学院杰出科技成就奖，意义重大：

• 中国科学家开创了碳材料新的研究领域，十多年来一直引领该领域的科学研究，让我们见识了中国科学家们的真实力，表明我们的科学家群体也是有能力做出原创、开创性工作，可以增强民族自豪感和科技强国的信心。
• 这显然也代表一种态度，表明日后基础、冷门科学研究将会越来越受到重视，这对于我们日后突破一众卡脖子领域不可谓不重要。

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我是国纳科技酱，技术背景资深运营，百家匠心计划签约创作者，百家榜及优选计划上榜创作者，扎根空净/新材料/节能环保领域二十年，用冷静、专业视角给你带来不一样的科学认知。

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