Углерод способен образовывать множество аллотропов (структурно различных форм одного и того же элемента) благодаря своей валентности . Хорошо известные формы углерода включают алмаз и графит . В последние десятилетия было обнаружено и исследовано гораздо больше аллотропов, включая шарообразные формы, такие как бакминстерфуллерен, и листы, такие как графен . Более крупномасштабные структуры углерода включают нанотрубки , нанопочки и наноленты . Другие необычные формы углерода существуют при очень высоких температурах или экстремальных давлениях. По данным Самарской базы данных аллотропов углерода (SACADA), в настоящее время известно около 500 гипотетических 3-периодических аллотропов углерода. [1]
Атомный и двухатомный углерод
При определенных условиях углерод можно найти в атомарной форме. Его можно образовать путем испарения графита, пропуская большие электрические токи с образованием угольной дуги под очень низким давлением. Он чрезвычайно реакционноспособен, но является промежуточным продуктом, используемым при создании карбенов . [2]
Алмаз – известный аллотроп углерода. Твердость , чрезвычайно высокий показатель преломления и высокая дисперсия света делают алмаз полезным для промышленного применения и ювелирных изделий. Алмаз – самый твердый из известных природных минералов . Это делает его отличным абразивом и очень хорошо удерживает полировку и блеск. Ни одно известное вещество природного происхождения не может разрезать или поцарапать алмаз, за исключением другого алмаза. В форме алмаза углерод является одним из самых дорогих элементов.
Кристаллическая структура алмаза представляет собой гранецентрированную кубическую решетку, имеющую восемь атомов на элементарную ячейку, образующую кубическую структуру алмаза . Каждый атом углерода ковалентно связан с четырьмя другими атомами углерода в тетраэдрической геометрии . Эти тетраэдры вместе образуют трехмерную сеть шестичленных углеродных колец в конформации «кресло» , что обеспечивает нулевую деформацию валентного угла . Связь происходит через гибридизованные sp 3 орбитали , что дает длину связи CC 154 пм . Эта сеть ненапряженных ковалентных связей делает алмаз чрезвычайно прочным. Алмаз термодинамически менее стабилен, чем графит, при давлениях ниже1,7 ГПа . [5] [6] [7]
Преобладающим промышленным использованием алмаза является резка , сверление ( сверла ), шлифовка (резцы с алмазной кромкой) и полировка. Большинство применений алмазов в этих технологиях не требуют крупных алмазов, и большинство алмазов не ювелирного качества могут найти промышленное применение. Алмазы встраивают в наконечники сверл и пильные полотна или измельчают в порошок для использования при шлифовке и полировке (из-за его исключительной твердости). Специализированные применения включают использование в лабораториях в качестве защитной оболочки для экспериментов под высоким давлением (см. Алмазная наковальня ), высокопроизводительных подшипников и специализированных окон технических устройств.
Рынок промышленных алмазов работает совсем иначе, чем рынок ювелирных алмазов. Промышленные алмазы ценятся главным образом за их твердость и теплопроводность, поэтому многие геммологические характеристики алмаза, включая чистоту и цвет, по большей части не имеют значения. Это помогает объяснить, почему 80% добытых алмазов (около 100 миллионов каратов или 20 тонн в год) непригодны для использования в качестве драгоценных камней и, известных как борт , предназначены для промышленного использования. Помимо добытых алмазов, синтетические алмазы нашли промышленное применение почти сразу после их изобретения в 1950-х годах; еще 400 миллионов каратов (80 тонн) синтетических алмазов производятся ежегодно для промышленного использования, что почти в четыре раза превышает массу природных алмазов, добытых за тот же период.
Благодаря продолжающимся достижениям в производстве синтетических алмазов, их применение в будущем становится возможным. Большое волнение вызывает возможное использование алмаза в качестве полупроводника , пригодного для создания микрочипов , или использование алмаза в качестве радиатора в электронике . В Японии , Европе и США предпринимаются значительные исследовательские усилия, направленные на то, чтобы извлечь выгоду из потенциала, предлагаемого уникальными свойствами материала алмаза, в сочетании с повышением качества и количества поставок, которые начинают поступать от производителей синтетических алмазов. [ нужна цитата ]
Графит
Графит , названный Авраамом Готтлобом Вернером в 1789 году, от греческого γράφειν ( graphein , «рисовать/писать», для использования в карандашах), является одним из наиболее распространенных аллотропов углерода. В отличие от алмаза графит является электрическим проводником. Таким образом, его можно использовать, например, в электродах электрических дуговых ламп. Аналогично, в стандартных условиях графит является наиболее стабильной формой углерода. Поэтому его используют в термохимии как стандартное состояние для определения теплоты образования соединений углерода.
Графит проводит электричество из-за делокализации электронов пи - связи выше и ниже плоскостей атомов углерода. Эти электроны могут свободно двигаться, поэтому способны проводить электричество. Однако электричество проводится только вдоль плоскости слоев. В алмазе все четыре внешних электрона каждого атома углерода «локализованы» между атомами, образующими ковалентную связь. Движение электронов ограничено, и алмаз не проводит электрический ток. В графите каждый атом углерода использует только 3 из 4 электронов внешнего энергетического уровня для ковалентной связи с тремя другими атомами углерода в плоскости. Каждый атом углерода вносит один электрон в делокализованную систему электронов, которая также является частью химической связи. Делокализованные электроны могут свободно перемещаться по плоскости. По этой причине графит проводит электричество вдоль плоскостей атомов углерода, но не проводит электричество в направлении, перпендикулярном плоскости.
Графитовый порошок используется в качестве сухой смазки . Хотя можно было бы подумать, что это промышленно важное свойство полностью обусловлено слабым межпластинчатым соединением между листами конструкции, на самом деле в вакуумной среде (например, в технологиях для использования в космосе ) графит оказался очень плохой смазкой. . Этот факт привел к открытию, что смазывающая способность графита обусловлена адсорбцией воздуха и воды между слоями, в отличие от других слоистых сухих смазок, таких как дисульфид молибдена . Недавние исследования показывают, что этот эффект также может объясняться эффектом, называемым сверхсмазывающей способностью .
Когда большое количество кристаллографических дефектов (физических) связывает эти плоскости вместе, графит теряет свои смазочные свойства и становится пиролитическим углеродом , полезным материалом в имплантатах, контактирующих с кровью, таких как протезы сердечных клапанов .
Графит — наиболее стабильный аллотроп углерода. Вопреки распространенному мнению, графит высокой чистоты не горит легко даже при повышенных температурах. [8] По этой причине его используют в ядерных реакторах и в высокотемпературных тиглях для плавки металлов. [9] При очень высоких температурах и давлениях (примерно 2000 °C и 5 ГПа) он может превратиться в алмаз. [ нужна цитата ]
Природные и кристаллические графиты не часто используются в чистом виде в качестве конструкционных материалов из-за их плоскостей сдвига, хрупкости и непостоянных механических свойств.
Вспучивающийся или расширяющийся графит используется в противопожарных уплотнениях, устанавливаемых по периметру противопожарной двери. Во время пожара графит вспучивается (расширяется и обугливается), чтобы противостоять проникновению огня и предотвращению распространения дыма. Типичная температура начала расширения (SET) составляет от 150 до 300 °C.
Удельный вес графита составляет 2,3, что делает его менее плотным, чем алмаз.
Графит немного более реакционноспособен, чем алмаз. Это связано с тем, что реагенты способны проникать между гексагональными слоями атомов углерода в графите. На него не влияют обычные растворители, разбавленные кислоты или плавленые щелочи. Однако хромовая кислота окисляет его до углекислого газа.
Графен
Один слой графита называется графеном и обладает необычайными электрическими, тепловыми и физическими свойствами. Его можно получить путем эпитаксии на изолирующей или проводящей подложке или путем механического отслаивания (многократного отслаивания) графита. Его применение может включать замену кремния в высокопроизводительных электронных устройствах. Если сложить два слоя, получится двухслойный графен с разными свойствами.
Лонсдейлит (шестиугольный алмаз)
Лонсдейлит — это аллотроп, иногда называемый « шестиугольным алмазом», образовавшийся из графита , присутствующего в метеоритах при их ударе о Землю. Сильное тепло и давление удара превращают графит в более плотную форму, похожую на алмаз, но сохраняющую гексагональную кристаллическую решетку графита . «Шестиугольный алмаз» также был синтезирован в лаборатории путем сжатия и нагрева графита либо в статическом прессе, либо с использованием взрывчатых веществ. Его также можно получить путем термического разложения полимера поли(гидридокарбина) при атмосферном давлении в атмосфере инертного газа (например, аргона, азота), начиная с температуры 110 °C (230 °F). [10] [11] [12]
Графенилен
Графенилен [13] представляет собой однослойный углеродный материал, основу гексагональной структуры решетки которого составляют бифенилен -подобные субъединицы. Он также известен как бифенилен-углерод.
Карбофен
Карбофен представляет собой двумерный ковалентный органический каркас . [14] 4-6-карбофен был синтезирован из 1-3-5- тригидроксибензола . Он состоит из 4-углеродных и 6-углеродных колец в соотношении 1:1. Углы между тремя σ-связями орбиталей составляют примерно 120°, 90° и 150°. [15]
АА'-графит
AA'-графит представляет собой аллотроп углерода, аналогичный графиту, но в котором слои расположены по-разному относительно друг друга по сравнению с порядком в графите.
Диаман
Диаман — это двумерная форма алмаза. Его можно создать под высоким давлением, но без этого давления материал снова превращается в графен. Другой метод — добавление атомов водорода, но эти связи слабые. Вместо этого использование фтора (дифторида ксенона) сближает слои, укрепляя связи. Это называется f-диаман. [16]
Аморфный углерод
Аморфный углерод — это название углерода , не имеющего кристаллической структуры. Как и во всех стеклообразных материалах, можно наблюдать некоторый ближний порядок, но нет дальнего порядка расположения атомов. Хотя можно получить полностью аморфный углерод, большая часть аморфного углерода содержит микроскопические кристаллы графитоподобного [ 17] или даже алмазоподобного углерода. [18]
Уголь и сажа или сажа неофициально называются аморфным углеродом. Однако они являются продуктами пиролиза (процесса разложения вещества под действием тепла), при котором в обычных условиях не образуется настоящий аморфный углерод.
Наноуглероды
Бакминстерфуллерены
Бакминстерфуллерены , или обычно просто фуллерены или для краткости бакиболлы , были открыты в 1985 году группой ученых из Университета Райса и Университета Сассекса, трое из которых были удостоены Нобелевской премии по химии 1996 года . Они названы в честь сходства с геодезическими структурами, разработанными Ричардом Бакминстером «Баки» Фуллером . Фуллерены — это положительно изогнутые молекулы разного размера, полностью состоящие из углерода и имеющие форму полой сферы, эллипсоида или трубки (версия C60 имеет ту же форму, что и традиционный сшитый футбольный мяч).
По состоянию на начало двадцать первого века химические и физические свойства фуллеренов все еще находятся под тщательным изучением как в чистом, так и в прикладных исследовательских лабораториях. В апреле 2003 года фуллерены изучались на предмет потенциального медицинского применения — связывания специфических антибиотиков со структурой для воздействия на устойчивые бактерии и даже на определенные раковые клетки, такие как меланома.
Углеродные нанотрубки
Углеродные нанотрубки, также называемые бакитрубками, представляют собой цилиндрические молекулы углерода с новыми свойствами, которые делают их потенциально полезными в широком спектре приложений (например, наноэлектроника, оптика , материалы и т. д.). Они обладают необычайной прочностью, уникальными электрическими свойствами и являются эффективными проводниками тепла . Также были синтезированы неуглеродные нанотрубки . Углеродные нанотрубки являются членами структурного семейства фуллеренов , в которое также входят бакиболлы . В то время как бакиболлы имеют сферическую форму, нанотрубка имеет цилиндрическую форму , по крайней мере, один конец которой обычно покрыт полусферой структуры бакибола. Их название происходит от их размера, поскольку диаметр нанотрубок составляет порядка нескольких нанометров (примерно в 50 000 раз меньше ширины человеческого волоса), а в длину они могут достигать нескольких сантиметров. Существует два основных типа нанотрубок: одностенные нанотрубки (ОСНТ) и многостенные нанотрубки (МУНТ).
Углеродные наноножки
Компьютерные модели стабильных структур нанобутонов
Углеродные нанотрубки — это недавно обнаруженный аллотроп углерода , в котором фуллереноподобные «почки» ковалентно прикреплены к внешним боковым стенкам углеродных нанотрубок . Этот гибридный материал обладает полезными свойствами как фуллеренов, так и углеродных нанотрубок. Например, было обнаружено, что они являются исключительно хорошими излучателями поля .
Шварциты
Шварциты представляют собой отрицательно изогнутые углеродные поверхности, первоначально предложенные путем украшения трехпериодических минимальных поверхностей атомами углерода. Геометрическая топология структуры определяется наличием кольцевых дефектов, таких как семиугольники и восьмиугольники, в гексагональной решетке графена . [19]
(Отрицательная кривизна изгибает поверхности наружу, как седло, а не внутрь, как сфера.)
Недавняя работа показала, что углеродные матрицы цеолита (ZTC) могут быть шварцитами. Название ZTC происходит от их происхождения внутри пор цеолитов , кристаллических минералов диоксида кремния . Пар углеродсодержащих молекул впрыскивается в цеолит, где углерод собирается на стенках пор, создавая отрицательную кривую. Растворение цеолита оставляет углерод. Команда создала структуры, декорировав поры цеолита углеродом методом Монте-Карло . Некоторые из полученных моделей напоминают структуры, подобные шварциту. [20]
Стекловидный углерод
Большой образец стеклоуглерода.
Стеклоуглерод или стеклоуглерод — класс неграфитизированного углерода, широко используемый в качестве электродного материала в электрохимии , а также для высокотемпературных тиглей и в качестве компонента некоторых протезных устройств.
Впервые он был произведен Бернардом Редферном в середине 1950-х годов в лабораториях компании Carborundum Company, Манчестер, Великобритания. Он намеревался разработать полимерную матрицу, отражающую структуру алмаза, и обнаружил резольную (фенольную) смолу, которая при специальной подготовке затвердевала без катализатора. С помощью этой смолы был получен первый стеклоуглерод.
Получение стеклоуглерода включает в себя подвергание органических предшественников серии термических обработок при температуре до 3000 °С. В отличие от многих неграфитизированных углей, они непроницаемы для газов и химически чрезвычайно инертны, особенно те, которые получены при очень высоких температурах. Показано, что скорости окисления некоторых стеклоуглеродов кислородом, углекислым газом или парами воды ниже, чем любого другого углерода. Они также очень устойчивы к воздействию кислот. Таким образом, в то время как обычный графит превращается в порошок смесью концентрированных серной и азотной кислот при комнатной температуре, стеклоуглерод не подвергается воздействию такой обработки даже через несколько месяцев.
Углеродная нанопена
Углеродная нанопена — пятый известный аллотроп углерода, открытый в 1997 году Андреем В. Роудом и его коллегами из Австралийского национального университета в Канберре . Он состоит из кластеров низкой плотности из атомов углерода, связанных в рыхлую трехмерную паутину.
Каждый кластер имеет ширину около 6 нанометров и состоит примерно из 4000 атомов углерода , связанных в графитоподобные листы, которым придается отрицательная кривизна за счет включения семиугольников среди регулярного шестиугольного рисунка. Это противоположно тому, что происходит в случае бакминстерфуллеренов , в которых углеродным листам придается положительная кривизна за счет включения пятиугольников .
Крупномасштабная структура углеродной нанопены аналогична структуре аэрогеля , но имеет 1% плотности ранее произведенных углеродных аэрогелей — всего в несколько раз превышает плотность воздуха на уровне моря . В отличие от углеродных аэрогелей, углеродная нанопена является плохим проводником электричества .
Карбидный углерод
Карбидный углерод (CDC) представляет собой семейство углеродных материалов с различной геометрией поверхности и упорядочением углерода, которые производятся путем селективного удаления металлов из предшественников карбидов металлов, таких как TiC, SiC, Ti 3 AlC 2 , Mo 2 C и т. д. Этот синтез осуществляется с помощью обработки хлором, гидротермального синтеза или высокотемпературной селективной десорбции металлов в вакууме. В зависимости от метода синтеза, предшественника карбида и параметров реакции можно получить несколько аллотропов углерода, включая эндоэдральные частицы, состоящие преимущественно из аморфного углерода, углеродные нанотрубки, эпитаксиальный графен, нанокристаллический алмаз, лукоподобный углерод и графитовые ленты, бочонки и рога. Эти структуры обладают высокой пористостью и удельной площадью поверхности с легко настраиваемым диаметром пор, что делает их перспективными материалами для хранения энергии на основе суперконденсаторов, фильтрации воды и емкостного опреснения, поддержки катализаторов и удаления цитокинов. [21]
Другие метастабильные углеродные фазы, некоторые алмазоподобные, были получены в результате реакций SiC или CH3SiCl3 с CF4. [22]
Линейный ацетиленовый углерод
Одномерный углеродный полимер структуры —(C≡C) n —. Его структура относительно похожа на структуру аморфного углерода.
Было высказано предположение о многих других аллотропах, но их еще предстоит синтезировать.
Кристаллическая структура предлагаемой кубической формы углерода C 8bcc-углерод : по прогнозам, при сверхвысоких давлениях выше 1000 ГПа алмаз преобразуется в объемноцентрированную кубическую структуру. Эта фаза имеет важное значение в астрофизике и глубоких недрах планет, таких как Уран и Нептун . Были предложены различные структуры. Сверхплотный и сверхтвердый материал, напоминающий эту фазу, был синтезирован и опубликован в 1979 году, и сообщалось, что он имеет пространственную группу Im 3 с восемью атомами на примитивную элементарную ячейку (16 атомов на обычную элементарную ячейку). [24] Утверждалось, что была синтезирована так называемая структура C 8 , имеющая восьмиуглеродные кубы, подобные кубану в пространственной группе Im 3 m, с восемью атомами на примитивную элементарную ячейку или 16 атомами на обычную элементарную ячейку ( также называется суперкубаном, см. иллюстрацию справа). Но в статье 1988 года утверждалось, что лучшая теория заключается в том, что структура такая же, как у аллотропа кремния, называемого Si-III или γ-кремния, так называемая структура BC8 с пространственной группой Ia 3 и 8 атомами на примитивную единицу. ячейка (16 атомов на условную элементарную ячейку). [25] [26] В 2008 году сообщалось, что была идентифицирована кубаноподобная структура. [27] [28] В статье 2012 года рассматривались четыре предложенные структуры: структура суперкубана, структура BC8, структура с кластерами из четырех атомов углерода в тетраэдрах в пространственной группе I 4 3m, имеющая четыре атома на примитивную элементарную ячейку (восемь на обычную элементарную ячейку). элементарная ячейка) и структуру, которую авторы назвали «углеродным содалитом ». Они пришли к выводу в пользу структуры углеродного содалита с расчетной плотностью 2,927 г/см 3 , показанной в левом верхнем углу иллюстрации под аннотацией. [29] Эта структура имеет всего шесть атомов на примитивную элементарную ячейку (двенадцать на обычную элементарную ячейку). Атомы углерода находятся в тех же местах, что и атомы кремния и алюминия минерала содалита. Пространственная группа I 4 3m такая же, как и у полностью расширенной формы содалита, если бы содалит состоял только из кремния или только из алюминия. [30]
bct-углерод : объемноцентрированный тетрагональный углерод был предложен теоретиками в 2010 году. [31] [32]
Чаоит — минерал, предположительно образовавшийся в результате удара метеорита. Он описан как немного более твердый, чем графит, с цветом отражения от серого до белого. Однако существование карбиновых фаз оспаривается -подробности см. в статье о чаоите .
D-углерод : D-углерод был предложен теоретиками в 2018 году. [33] D-углерод представляет собой ромбический аллотроп углерода sp 3 (6 атомов на ячейку). Расчеты полной энергии показывают, что D-углерод энергетически более выгоден, чем предложенная ранее структура Т 6 (с 6 атомами на ячейку), а также многие другие.
Геккелиты : упорядоченное расположение пятиугольников, шестиугольников и семиугольников, которые могут быть плоскими или трубчатыми.
Кристалл К 4
Граф Лавеса или кристалл K 4 представляет собой теоретически предсказанную трехмерную кристаллическую метастабильную углеродную структуру, в которой каждый атом углерода связан с тремя другими под углами 120 ° (как графит), но где плоскости связи соседних слоев лежат под углом 70,5°, а не совпадают. [34] [35]
М-углерод : считается, что моноклинный С-центрированный углерод был впервые создан в 1963 году путем сжатия графита при комнатной температуре. Его структура была теоретизирована в 2006 году [36] , а затем в 2009 году она была связана с этими экспериментальными наблюдениями. [37] Многие структурные кандидаты, включая bct-углерод, считались в равной степени совместимыми с экспериментальными данными, доступными в то время, пока в 2012 году не было теоретически показано, что эта структура кинетически с наибольшей вероятностью образуется из графита. [38] [39] Вскоре после этого появились данные высокого разрешения, демонстрирующие, что среди всех кандидатов на структуру только М-углерод совместим с экспериментом. [40] [41]
Металлический углерод : теоретические исследования показали, что на фазовой диаграмме при чрезвычайно высоких давлениях существуют области, где углерод имеет металлический характер. [42] Эксперименты и теория лазерного удара показывают, что жидкий углерод при давлении выше 600 ГПа является металлическим. [43]
Новамен: комбинация шестиугольного алмаза и шестиугольников sp 2 , как в графене. [44]
Фаграфен : графеноподобный аллотроп с искаженными конусами Дирака.
Prisman C 8 представляет собой теоретически предсказанный метастабильный аллотроп углерода , содержащий атомный кластер из восьми атомов углерода, имеющий форму вытянутой треугольной бипирамиды — шестиатомной треугольной призмы с еще двумя атомами выше и ниже ее оснований. [45]
Протомен: гексагональная кристаллическая структура с полностью расслабленной примитивной ячейкой, состоящей из 48 атомов. Из них 12 атомов способны переключать гибридизацию между sp 2 и sp 3 , образуя димеры. [46]
Т-углерод : каждый атом углерода в алмазе заменен углеродным тетраэдром (отсюда и «Т-углерод»). Это было предложено теоретиками в 1985 году. [48]
Есть свидетельства того, что звезды -белые карлики имеют ядро из кристаллизованных ядер углерода и кислорода. Самая большая из них, обнаруженная на данный момент во Вселенной, BPM 37093 , расположена на расстоянии 50 световых лет (4,7 × 10 14 км) в созвездии Центавра . В пресс-релизе Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики звездное ядро шириной 2500 миль (4000 км) описано как алмаз [ 49] и названо Люси в честь песни Битлз «Lucy in the Sky With Diamonds». "; [50] однако, скорее всего, это экзотическая форма углерода. Пентаграфен — это предсказанный аллотроп углерода, в котором используется пятиугольная мозаика Каира.
Предполагается, что углерод урана состоит из гофрированных слоев, покрытых кольцами из шести или 12 атомов, связанных ковалентными связями. Примечательно, что он может быть тверже стали , проводить такую же проводимость, как нержавеющая сталь, иметь высокую отражательную способность и ферромагнитность , вести себя как постоянный магнит при температуре до 125 °C. [51]
Заедене: комбинация линейных углеродных цепочек sp и объемного углерода sp3. Структура этих кристаллических аллотропов углерода состоит из sp-цепей, вставленных в цилиндрические полости, периодически расположенные в гексагональном алмазе (лонсдейлите). [52] [53]
Изменчивость углерода
Алмаз и графит — это две аллотропы углерода: чистые формы одного и того же элемента, различающиеся по структуре.
Система аллотропов углерода охватывает поразительный диапазон крайностей, учитывая, что все они представляют собой просто структурные образования одного и того же элемента.
Алмаз чистый и прозрачный, а графит черный и непрозрачный.
Алмаз — самый твердый из известных минералов (10 по шкале Мооса ), но графит — один из самых мягких (1–2 по шкале Мооса ).
Алмаз — идеальный абразив, но графит мягок и является очень хорошей смазкой.
Алмаз — отличный электрический изолятор, а графит — отличный проводник.
Алмаз является отличным проводником тепла, но некоторые формы графита используются для теплоизоляции (например, тепловые экраны и противопожарные преграды).
При стандартных температуре и давлении графит является термодинамически стабильной формой. Таким образом, алмазы не существуют вечно. Однако превращение алмаза в графит имеет очень высокую энергию активации и поэтому происходит чрезвычайно медленно.
Несмотря на твердость алмазов, химические связи, удерживающие вместе атомы углерода в алмазе, на самом деле слабее, чем те, которые удерживают вместе графит. Разница в том, что в алмазе связи образуют негибкую трехмерную решетку. В графите атомы прочно связаны в листы, но листы могут легко скользить друг по другу, что делает графит мягким. [54]
^ Хоффманн, Р .; Кабанов А.; Голов, А.; Прозерпио, Д. (2016). «Homo citans и углеродные аллотропы: за этику цитирования». Ангеванде Хеми . 55 (37): 10962–10976. дои : 10.1002/anie.201600655. ПМК 5113780 . ПМИД 27438532.
↑ Херрик, Дэниел Б. (25 мая 2008 г.). Реакции атомарного углерода с хлоридами кислот. Химия (дипломная работа). Уотервилл, штат Мэн: Колби-колледж . Проверено 23 ноября 2011 г.
^ Харвит, Мартин (1998). Астрофизические концепции. Спрингер. ISBN978-0-387-94943-7. Проверено 24 ноября 2011 г. - через Google Книги.
^ Банди, П.; Бассетт, Вашингтон; Уэзерс, штат Массачусетс; Хемли, Р.Дж.; Мао, Гонконг; Гончаров, А.Ф. (1996). «Фаза давления и температуры и диаграмма превращения углерода; обновлено до 1994 года». Карбон . 34 (2): 141–153. дои : 10.1016/0008-6223(96)00170-4.
^ Ван, CX; Ян, GW (2012). «Термодинамические и кинетические подходы к алмазу и родственным наноматериалам, полученным методом лазерной абляции в жидкости». Ин Ян, Говей (ред.). Лазерная абляция в жидкостях: принципы и применение при получении наноматериалов . Пан Стэнфорд Паб. стр. 164–165. ISBN978-981-4241-52-6.
^ Мэри Энн Уайт; и другие. (24 сентября 2020 г.). «Относительная термодинамическая стабильность алмаза и графита». Ангеванде Хеми . 60 (3): 1546–1549. дои : 10.1002/anie.202009897. PMID 32970365. S2CID 221888151.
↑ Светящийся графит ядерного реактора 2. 7 ноября 2007 г. Проверено 22 октября 2015 г. - через YouTube.
^ "Тигины". Artisanfoundry.co.uk . Ремесленный литейный цех . Проверено 22 октября 2015 г.
^ Бьянкони, П.; Джорей, Скотт Дж.; Олдрич, Брайан Л.; Сумранджит, Джитапа; Даффи, Дэниел Дж.; Лонг, Дэвид П.; и другие. (2004). «Алмаз и алмазоподобный углерод из прекерамического полимера». Журнал Американского химического общества . 126 (10): 3191–3202. дои : 10.1021/ja039254l. ПМИД 15012149.
^ Нур, Юсуф; Питчер, Майкл; Сейидоглу, Семих; Топпаре, Левент (2008). «Простой синтез поли(гидридокарбина): предшественника алмаза и алмазоподобной керамики». Журнал макромолекулярной науки, часть A. 45 (5): 358. дои : 10.1080/10601320801946108. S2CID 93635541.
^ Нур, Юсуф; Ченгиз, Халиме М.; Питчер, Майкл В.; Топпаре, Левент К. (2009). «Электрохимическая полимеризация гексахлорэтана с образованием поли(гидридокарбина): прекерамического полимера для производства алмазов». Журнал материаловедения . 44 (11): 2774. Бибкод : 2009JMatS..44.2774N. дои : 10.1007/s10853-009-3364-4. S2CID 97604277.
^ Людер, Дж.; Апулия, К.; Оттоссон, Х.; Эрикссон, О.; Саньял, Б.; Брена, Б. (2016). «Эффекты многих тел и экситонные особенности в двумерном бифениленовом углероде». Дж. Хим. Физ. 144 (2): 024702. Бибкод : 2016JChPh.144b4702L. дои : 10.1063/1.4939273. ПМИД 26772582.
^ Юнкермейер, Чад Э; Любен, Джей Пол; Паупитц, Рикардо (2 октября 2019 г.). «N-Карбофены: двумерные ковалентные органические каркасы, полученные из линейных N-фениленов». Материалы Research Express . 6 (11): 115103. arXiv : 1909.06548 . Бибкод : 2019MRE.....6k5103J. дои : 10.1088/2053-1591/ab4513. ISSN 2053-1591. S2CID 202577698.
^ Ду, Ци-Ши; Тан, Пэй-Дуо; Хуан, Хуа-Линь; Ду, Фан-Ли; Хуанг, Кай; Се, Нэн-Чжун; Лонг, Си-Ю; Ли, Ян-Мин; Цю, Цзе-Шань; Хуан, Ри-Бо (17 января 2017 г.). «Новый тип двумерного кристалла углерода, полученный из 1,3,5-тригидроксибензола». Научные отчеты . 7 (1): 40796. Бибкод : 2017NatSR...740796D. дои : 10.1038/srep40796. ISSN 2045-2322. ПМК 5240129 . ПМИД 28094298.
↑ Ирвинг, Майкл (10 декабря 2019 г.). «Ультратонкая алмазная пленка из графена может сделать электронику более жесткой». Новый Атлас . Проверено 16 декабря 2019 г.
^ ван дер Вал, Рэндалл Л. (1996). Материал-предшественник сажи: пространственное расположение с помощью одновременной визуализации LIF-LII и характеристики с помощью TEM (PDF) . Двадцать шестой симпозиум (международный) по горению. Институт горения. стр. 2269–2275.
^ Макнот, AD; Уилкинсон, А., ред. (1997). «Алмазоподобные углеродные пленки». Сборник химической терминологии ИЮПАК (2-е изд.). Оксфорд, Великобритания: Научные публикации Блэквелла. doi : 10.1351/goldbook.D01673. ISBN978-0-9678550-9-7.
↑ Терронес, Умберто (15 февраля 1993 г.). «Тройно-периодические минимальные поверхности, украшенные изогнутым графитом». Письма по химической физике . 207 (1): 45–50. Бибкод : 1993CPL...207...45T. дои : 10.1016/0009-2614(93)85009-Д.
↑ Ирвинг, Майкл (13 августа 2018 г.). «Шварцит отрицательной кривизны завершает троицу углеродных наноструктур». newatlas.com . Новый Атлас . Проверено 16 августа 2018 г.
^ Прессер, Волкер; Хон, Мин; Гогоци, Юрий (2011). «Углерод, полученный из карбидов - от пористых сетей до нанотрубок и графена». Передовые функциональные материалы . 21 (5): 810–833. дои : 10.1002/adfm.201002094. S2CID 96797238.
^ Холкомб-младший, CE; Кондон, Дж. Б.; Джонсон, Д.Х. (1978). «Метастабильные углеродные фазы в реакциях CF4: Часть I – Реакции с SiC и Si; Часть II – Реакции с CH3SiCl3». Наука о высоких температурах . 10 : 183–210.
^ Матюшенко, Н.Н.; Стрельницкий, В.Е.; Гусев, В.А. (1979). «Новая плотная версия кристаллического углерода Cs». Письма в ЖЭТФ (Письма в ЖЭТФ) . 30 (4) (выпуски онлайн-ред.). Американский институт физики (английское изд.): 199. Архивировано из оригинала 5 марта 2016 г. – на сайте www.jetpletters.ac.ru.
^ Джонстон, Рой Л.; Хоффманн, Роальд (1989). «Сверхплотный углерод C8: суперкубан или аналог гамма-кремния?». Журнал Американского химического общества . 111 (3): 810. doi :10.1021/ja00185a004.
^ Стюарт Кларк (1994). «Внутренняя структура BC8 и ST12». Сложная структура в тетраэдрических полупроводниках (докторская диссертация) – через Университет Дарема.
^ Лю, П.; Кюи, Х.; Ян, GW (2008). «Синтез объемноцентрированных кубических углеродных нанокристаллов». Рост и дизайн кристаллов . 8 (2): 581. doi : 10.1021/cg7006777.
^ Лю, П.; Цао, Юл.; Ван, Cx.; Чен, Си; Ян, Гв. (август 2008 г.). «Микро- и нанокубики углерода с С8-подобным и синим свечением». Нано-буквы . 8 (8): 2570–2575. Бибкод : 2008NanoL...8.2570L. дои : 10.1021/nl801392v. ISSN 1530-6984. ПМИД 18651780.
^ Покропивный, Алекс; Фольц, Себастьян (1 сентября 2012 г.). «Фаза C8: суперкубан, тетраэдр, BC-8 или углеродный содалит?». Физический статус Solidi B. 249 (9): 1704–1708. Бибкод : 2012PSSBR.249.1704P. дои : 10.1002/pssb.201248185 . ISSN 1521-3951. S2CID 96089478.
^ Хасан, И.; Гранди, HD (1984). «Кристаллические структуры минералов группы содалита». Acta Crystallographica Раздел B. 40 (1): 6–13. Бибкод : 1984AcCrB..40....6H. дои : 10.1107/S0108768184001683.
^ "BCT Carbon". Демонстрационный проект Wolfram. демонстрации.wolfram.com . Вольфрам Исследования . Проверено 23 ноября 2011 г.
↑ Эдвардс, Лин (8 ноября 2010 г.). «Идентифицирована структура новой формы сверхтвердого углерода». Физорг.com . Архивировано из оригинала 5 августа 2011 года . Проверено 23 ноября 2011 г.
^ Фань, Донг; Лу, Шаохуа; Голов, Андрей А.; Кабанов Артем А.; Ху, Сяоцзюнь (2018). «D-углерод: ab initio исследование нового аллотропа углерода». Журнал химической физики . 149 (11): 114702. arXiv : 1712.09748 . Бибкод : 2018JChPh.149k4702F. дои : 10.1063/1.5037380. ISSN 0021-9606. PMID 30243276. S2CID 103111956.
^ Ито, Масахиро; Котани, Мотоко ; Наито, Хисаши; Сунада, Тосиказу ; Кавазоэ, Ёсиюки; Адшири, Тадафуми (2009). «Новый металлический кристалл углерода». Письма о физических отзывах . 102 (5): 055703. Бибкод : 2009PhRvL.102e5703I. doi :10.1103/PhysRevLett.102.055703. ПМИД 19257523.
^ Оганов, Артем Р. (27 июня 2012 г.). «Исследователи устанавливают структуру новой сверхтвердой формы углерода». физ.орг . Наука Х. Проверено 23 июля 2012 г.
^ Ван, Ю.; Панзик, Дж. Э.; Кифер, Б.; Ли, ККМ (2012). «Кристаллическая структура графита при сжатии и разжатии при комнатной температуре». Научные отчеты . 2 : 520. Бибкод : 2012NatSR...2E.520W. дои : 10.1038/srep00520. ПМК 3400081 . ПМИД 22816043.
↑ Ли, Канани К.М. (20 июля 2012 г.). «Необработанный алмаз: решена загадка полувека». физ.орг . Наука Х. Проверено 23 июля 2012 г.
^ Корреа, Аа; Бонев, Са; Галли, Дж. (январь 2006 г.). «Углерод в экстремальных условиях: фазовые границы и электронные свойства из теории первых принципов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 103 (5): 1204–1208. Бибкод : 2006PNAS..103.1204C. дои : 10.1073/pnas.0510489103 . ISSN 0027-8424. ПМЦ 1345714 . ПМИД 16432191.
^ Дж. Х. Эггерт; и другие. (8 ноября 2009 г.). «Температура плавления алмаза при сверхвысоком давлении». Физика природы . 6 : 40–43. дои : 10.1038/nphys1438 .
^ Берчфилд, Ларри А.; аль Фахим, Мохамед; Уиттман, Ричард С.; дель Одовичи, Франческо; Манини, Никола (2017). «Новамен: новый класс аллотропов углерода». Гелион . 3 (2): e00242. Бибкод : 2017Heliy...300242B. doi : 10.1016/j.heliyon.2017.e00242. ПМК 5300697 . ПМИД 28217750.
^ Опёнов, Леонид А.; Елесин, Владимир Ф. (1998). «Prismane C 8 : новая форма углерода?». Письма ЖЭТФ . 68 (9): 726. arXiv : физика/9811023 . Бибкод : 1998JETPL..68..726O. дои : 10.1134/1.567936. S2CID 799561.
^ Делодовичи, Франческо; Манини, Никола; Уиттман, Ричард С.; Чой, Дэниел С.; Аль Фахим, Мохамед; Берчфилд, Ларри А. (2018). «Протомен: новый аллотроп углерода» (PDF) . Карбон . 126 : 574–579. doi :10.1016/j.carbon.2017.10.069. HDL : 2434/546815 .
^ Нараян, Джагдиш ; Бхаумик, Ана (2 декабря 2015 г.). «Новая фаза углерода, ферромагнетизма и превращения в алмаз». Журнал прикладной физики . 118 (215303): 215303. Бибкод : 2015JAP...118u5303N. дои : 10.1063/1.4936595.
^ Бердетт, Джереми К.; Ли, Стивен (май 1985 г.). «Метод моментов и элементарные структуры». Журнал Американского химического общества . 107 (11): 3063–3082. дои : 10.1021/ja00297a011.
^ «В этот День святого Валентина подарите женщине, у которой есть все, самый большой бриллиант в галактике» . Центр астрофизики (Пресс-релиз). Гарвардский университет . Апрель 2007 года . Проверено 5 мая 2009 г.
↑ Коши, С. (18 февраля 2004 г.). «Самый большой бриллиант в мире». Возраст . Архивировано из оригинала 4 ноября 2007 года . Проверено 11 ноября 2007 г.
↑ Гиббс, В. Уэйт (15 ноября 2019 г.). «Новая форма чистого углерода ослепляет и притягивает». Наука . 366 (6467): 782–783. Бибкод : 2019Sci...366..782G. дои : 10.1126/science.366.6467.782. ISSN 0036-8075. PMID 31727805. S2CID 208037439.
^ дель Одовичи, Франческо; Чой, Дэниел С.; аль Фахим, Мохамед; Берчфилд, Ларри А.; Манини, Никола (2019). «Углеродные sp-цепочки в алмазных нанополостях». Физическая химия Химическая физика (аннотация). 21 (38): 21814–21823. Бибкод : 2019PCCP...2121814D. дои : 10.1039/C9CP03978C. PMID 31532403. S2CID 202673023 — через pubs.rsc.org.
^ «[название не указано]». beilstein-archives.org . 2019.
^ Грей, Теодор (сентябрь 2009 г.). «Ушел в мгновение ока». Популярная наука . п. 70.
Внешние ссылки
«SACADA: Самарская база данных аллотропов углерода». sctms.ru .
Фалькао, Эдуардо Х.Л.; Вудл, Фред (2007). «Аллотропы углерода: помимо графита и алмаза». Журнал химической технологии и биотехнологии . 82 (6): 524–531. Бибкод : 2007JCTB...82..524F. дои : 10.1002/jctb.1693. ISSN 0268-2575.
