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碳元素

发布时间:2019-05-17 10:28:04 浏览:116次

碳是自然界普遍的元素之一,碳化合物的成键方式和构造方式极端丰厚,收缩石墨便是其中一种新型碳素资料。早在19世纪60年代初,Brodie将自然石墨与硫酸和硝酸等化学试剂作用后加热,发现了石墨制品,但是其应用则在百年之后才开端。从此,众多国度就相继展开了收缩石墨的研讨和开发,获得了严重的科研打破。

碳元素

因而在一定条件下,某些反响物(如酸、碱、卤素)的原子(或单个分子)即可进入层间空隙,并与碳网平面构成层间化合物。这种插有层间化合物的石墨即为可收缩石墨。碳原子层间以很弱的范德华力相联络,这种构造允许插层物质可以顺利地进入碳原层间而不毁坏碳原子层内的六角网状构造,因而自然石墨是制备石墨插层化合物极好的母体资料。可收缩石墨是一种应用物理或化学的办法使非碳质反响物插入石墨层间,与炭素的六角网络平面分离的同时又坚持了石墨层状构造的晶体化合物。

它不只坚持石墨优良的理化性质,而且由于插入物质与石墨层的互相作用而呈现出原有石墨及插层物质不具备的新性能。插有层间化合物的石墨在遇到高温时,层间化合物将合成,产生一种沿石墨层间C轴方向的推力,这个推力远大于石墨粒子的层间分离力,在这个推力的作用下石墨层间被推开,从而使石墨粒子沿C轴方向高倍地收缩,构成蠕虫状的收缩石墨。

石墨晶体是两向大分子层状构造,每一平面内的C原子都以C一C共价键相分离,层与层之间以较弱的范德华力相分离。石墨制品的层状构造非常典型,每一层片是一个碳原子层,层内碳原子之间以sp2杂化轨道成很强的共价键,即1个2s电子和2个2p电子杂化等价的杂化轨道,位于同一平面上,相互构成σ键,而二个未参与杂化的2P电子则垂直于平面,构成二键π。石墨的这种层状构造使得层间存在一定的空隙。