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石墨炔,中国科学家首创!

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石墨烯、富勒烯、碳纳米管……这些碳材料的发现,都曾在科研圈掀起研究热潮。2010年,石墨烯的发现者被授予诺贝尔物理学奖。就在同一年,中国科学院院士、中科院化学研究所研究员李玉良和团队发现了一个碳材料家族的新成员:石墨炔。


石墨炔可控生长多层结构。受访者供图

和此前碳材料的发现一样,石墨炔的发现同样掀起了科学界的研究热潮。但是,和此前碳材料研究都由国外科学家开创不同,石墨炔的发现与研究是国外科学家跟进中国科学家开展研究的实例。

在全国科技工作者日即将到来之际,为全面呈现石墨炔研究的“前世今生”,讲述我国科技工作者在石墨炔研究领域默默耕耘、持续引领该领域发展的故事,科技日报记者专访了李玉良院士。

全球首创并命名石墨炔

科技日报记者:请您介绍一下究竟什么是石墨炔?这种二维碳材料有哪些优点?

李玉良:石墨炔是一个新的碳同素异形体,是由碳碳炔键(sp碳)将苯环(sp2碳)共轭连接形成二维平面网络结构的全碳材料。

由于具有丰富的碳化学键、大的共轭体系、天然的孔洞结构和本征带隙等特征,石墨炔在生长、组装和性能调控等方面表现出巨大优势和先进性,将是推动催化、能源、光电转换及新模式转换和转化等领域创新性发展的关键材料。

2010年,我们研究团队在世界上首次通过化学合成的方法大规模制备出了石墨炔薄膜,并用“石墨炔”对其进行命名。自此,石墨炔这种自然界不存在的物质第一次真实地呈现在人类面前,为碳材料家族增添了新成员。石墨炔的成功制备结束了合成化学不能制备全碳材料的历史,开创了人工合成新型碳同素异形体的先例,开辟了碳材料研究新领域。

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