stringtranslate.com

Аллотропы углерода

Восемь аллотропов углерода : (a)  алмаз , (b)  графит , (c)  лонсдейлит , (d) бакминстерфуллерен C 60 , (e) фуллерен C 540 , (f)  фуллерен C 70 , (g)  аморфный углерод , (h) зигзагообразная однослойная углеродная нанотрубка . Отсутствуют : циклоуглерод , углеродные нанопочки , шварциты, стеклоуглерод и линейный ацетиленовый углерод (карбин)

Углерод способен образовывать множество аллотропов (структурно различных форм одного и того же элемента) из-за своей валентности ( четырёхвалентный ). Известные формы углерода включают алмаз и графит . В последние десятилетия было обнаружено и исследовано ещё много аллотропов, включая шарообразные формы, такие как бакминстерфуллерен , и листы, такие как графен . Более масштабные структуры углерода включают нанотрубки , нанопочки и наноленты . Другие необычные формы углерода существуют при очень высоких температурах или экстремальных давлениях. Согласно базе данных аллотропов углерода Самары (SACADA), в настоящее время известно около 500 гипотетических 3-периодических аллотропов углерода. [1]

Атомарный и двухатомный углерод

При определенных условиях углерод может быть обнаружен в своей атомной форме. Он может быть образован путем испарения графита, пропусканием больших электрических токов для образования угольной дуги при очень низком давлении. Он чрезвычайно реактивен, но является промежуточным продуктом, используемым при создании карбенов . [2]

Двухатомный углерод также может быть обнаружен при определенных условиях. Он часто обнаруживается с помощью спектроскопии во внеземных телах, включая кометы и некоторые звезды . [3] [4]

Алмазный

Алмаз — это хорошо известная аллотропная модификация 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 превосходным абразивом и позволяет ему сохранять полировку и блеск исключительно хорошо. Ни одно известное природное вещество не может резать или царапать алмаз, за ​​исключением другого алмаза. В форме алмаза углерод является одним из самых дорогих элементов.

Кристаллическая структура алмаза представляет собой гранецентрированную кубическую решетку с восемью атомами на элементарную ячейку, образуя 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 кресла , что обеспечивает нулевую деформацию угла связи . Связь происходит через гибридизированные орбитали sp 3 , 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]

Доминирующее промышленное применение алмаза — резка , сверление ( сверла ), шлифовка (резцы с алмазным краем) и полировка. Большинство применений алмазов в этих технологиях не требуют больших алмазов, и большинство алмазов, которые не являются ювелирными, могут найти промышленное применение. Алмазы встраиваются в наконечники сверл и лезвия пил или измельчаются в порошок для использования в шлифовальных и полировальных приложениях (из-за их необычайной твердости). Специализированные применения включают использование в лабораториях в качестве защитных оболочек для экспериментов под высоким давлением (см. алмазная наковальня ), высокопроизводительных подшипников и специализированных окон технических приборов.

Рынок промышленных алмазов функционирует совсем не так, как рынок ювелирных алмазов. Промышленные алмазы ценятся в основном за твердость и теплопроводность, что делает многие геммологические характеристики алмаза, включая чистоту и цвет, в основном несущественными. Это помогает объяснить, почему 80% добываемых алмазов (примерно 100 миллионов карат или 20  тонн в год) непригодны для использования в качестве драгоценных камней и, известные 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 карат (80 тонн) синтетических алмазов ежегодно производятся для промышленного использования, что почти в четыре раза превышает массу природных алмазов, добытых за тот же период.

С постоянными успехами в производстве синтетических алмазов будущие приложения начинают становиться осуществимыми. Большой интерес вызывает возможное использование алмаза в качестве полупроводника, пригодного для создания микрочипов , или использование алмаза в качестве теплоотвода в электронике . Значительные исследовательские усилия в Японии , Европе и Соединенных Штатах ведутся в настоящее время для извлечения выгоды из потенциала, предлагаемого уникальными материальными свойствами алмаза, в сочетании с возросшим качеством и количеством поставок, которые начинают поступать от производителей синтетических алмазов. [ необходима 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 дуговых ламп. Аналогично, при стандартных условиях графит является наиболее стабильной формой углерода. Поэтому он используется в термохимии как стандартное состояние для определения теплоты образования углеродных соединений.

Графит проводит электричество из-за делокализации электронов пи - связи выше и ниже плоскостей атомов углерода. Эти электроны могут свободно перемещаться, поэтому могут проводить электричество. Однако электричество проводится только вдоль плоскости слоев. В алмазе все четыре внешних электрона каждого атома углерода «локализованы» между атомами в ковалентной связи. Движение электронов ограничено, и алмаз не проводит электрический ток. В графите каждый атом углерода использует только 3 из своих 4 внешних электронов энергетического уровня в 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 всей 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 обусловлено исключительно слабым межпластинчатым сцеплением между листами в структуре, на самом деле в вакуумной среде (например, в технологиях для использования в космосе ) графит оказался очень плохой смазкой. Этот факт привел к открытию того, что смазывающая способность графита обусловлена ​​адсорбированным воздухом и водой между слоями, в отличие от других слоистых сухих смазок, таких как дисульфид молибдена . Недавние исследования показывают, что эффект, называемый суперсмазывающим, также может объяснять этот эффект.

Когда большое количество кристаллографических дефектов (физических) связывает эти плоскости вместе, графит теряет свои смазочные свойства и превращается в пиролитический углерод — полезный материал для имплантатов, 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 он используется в ядерных реакторах и для высокотемпературных тиглей для плавки металлов. [9] При очень высоких температурах и давлениях (примерно 2000 °C и 5 ГПа) он может быть преобразован в алмаз. [ необходима цитата ]

Природные и кристаллические графиты нечасто используются в чистом виде в качестве конструкционных материалов из-за их плоскостей сдвига, хрупкости и непостоянных механических свойств.

В своих чистых стекловидных (изотропных) синтетических формах пиролитический графит и углеродный волокнистый графит являются чрезвычайно прочными, термостойкими (до 3000 °C) материалами, используемыми в защитных экранах для носовых обтекателей ракет, твердотопливных ракетных двигателях, высокотемпературных реакторах , тормозных колодках и щетках электродвигателей .

Вспучивающиеся или расширяющиеся графиты используются в противопожарных уплотнениях, устанавливаемых по периметру противопожарной двери. Во время пожара графит вспучивается (расширяется и обугливается), чтобы противостоять проникновению огня и предотвращать распространение паров. 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 реактивен, чем алмаз. Это происходит потому, что реагенты способны проникать между гексагональными слоями атомов углерода в графите. Он не подвержен влиянию обычных растворителей, разбавленных кислот или расплавленных щелочей. Однако хромовая кислота окисляет его до углекислого газа.

Графен

Один слой графита называется графеном и обладает исключительными электрическими, термическими и физическими свойствами. Его можно получить путем эпитаксии на изолирующей или проводящей подложке или путем механического отслаивания (повторного отслаивания) графита. Его применение может включать замену кремния в высокопроизводительных электронных устройствах. При наложении двух слоев получается двухслойный графен с различными свойствами.

Лонсдейлит (шестиугольный алмаз)

Лонсдейлит — это аллотроп, иногда называемый « гексагональным алмазом», образованный из графита, присутствующего в метеоритах при их ударе о землю. Большое тепло и давление удара преобразуют графит в более плотную форму, похожую на алмаз, но сохраняющую гексагональную кристаллическую решетку графита . «Гексагональный 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]

Графенилена

Графенилен [13] представляет собой однослойный углеродный материал с бифенилен -подобными субъединицами в качестве основы в его гексагональной решетчатой ​​структуре. Он также известен как бифенилен-углерод.

Карбофен

Карбофен — это 2-мерный 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 приблизительно 120°, 90° и 150°. [15]

АА'-графит

AA'-графит — это аллотроп углерода, похожий на графит, но в котором слои расположены иначе, чем в графите.

Диаман

Диаман — это двумерная форма алмаза. Его можно получить с помощью высокого давления, но без этого давления материал превращается в графен. Другой метод — добавление атомов водорода, но эти связи слабые. Использование фтора (дифторида ксенона) вместо этого сближает слои, укрепляя связи. Это называется f-диаман. [16]

Аморфный углерод

Аморфный углерод — это название, используемое для углерода , который не имеет никакой кристаллической структуры. Как и во всех стеклообразных материалах , может наблюдаться некоторый ближний порядок, но нет дальнего порядка атомных позиций. Хотя может быть получен полностью аморфный углерод, большая часть аморфного углерода содержит микроскопические кристаллы графитоподобного [ 17] или даже алмазоподобного углерода. [18]

Уголь и сажа или технический углерод неформально называются аморфным углеродом. Однако они являются продуктами пиролиза (процесса разложения вещества под действием тепла), который в обычных условиях не приводит к образованию настоящего аморфного углерода.

Наноуглероды

Бакминстерфуллерены

Бакминстерфуллерены , или обычно просто фуллерены или бакиболы для краткости, 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 так из-за сходства с геодезическими структурами, разработанными Ричардом Бакминстером «Баки» Фуллером . Фуллерены — это положительно изогнутые молекулы различных размеров, полностью состоящие из углерода, которые принимают 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 интенсивно изучаются как в чистых, так и в прикладных исследовательских лабораториях. В апреле 2003 года фуллерены изучались на предмет потенциального медицинского применения — связывания определенных антибиотиков со структурой для борьбы с резистентными бактериями и даже с определенными раковыми клетками, такими как меланома.

Углеродные нанотрубки

Углеродные нанотрубки, также называемые бакитрубками, представляют собой цилиндрические молекулы углерода с новыми свойствами, которые делают их потенциально полезными в самых разных областях применения (например, наноэлектроника, оптика , материалы и т. д.). Они демонстрируют необычайную прочность, уникальные электрические свойства и являются эффективными проводниками тепла . Также были синтезированы неуглеродные нанотрубки . Углеродные нанотрубки являются членами структурного семейства фуллеренов , которое также включает бакиболы . В то время как бакиболы имеют сферическую форму, нанотрубка имеет цилиндрическую форму , по крайней мере один конец которой обычно закрыт полусферой структуры бакибола. Их название происходит от их размера, поскольку диаметр нанотрубки составляет порядка нескольких нанометров (примерно в 50 000 раз меньше ширины человеческого волоса), в то время как они могут быть до нескольких сантиметров в длину. Существует два основных типа нанотрубок: однослойные нанотрубки (SWNT) и многослойные нанотрубки (MWNT).

Углеродные нанопочки

Компьютерные модели стабильных структур нанопочек

Углеродные нанопочки — 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 полевыми излучателями .

Шварциты

Шварциты — это отрицательно искривленные углеродные поверхности, первоначально предложенные путем декорирования трижды периодических 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 вовнутрь, как сфера.)

Недавние исследования предположили, что цеолит-шаблонированные углероды (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. Группа создала структуры, декорируя поры цеолита углеродом с помощью метода Монте-Карло . Некоторые из полученных моделей напоминают структуры, подобные шварциту. [20]

Стеклоуглерод

Большой образец стеклоуглерода.

Стеклоуглерод или стекловидный углерод — класс неграфитизирующегося углерода, широко используемый в качестве электродного материала в электрохимии , а также для высокотемпературных тиглей и как компонент некоторых протезных устройств.

Впервые он был получен Бернардом Редферном в середине 1950-х годов в лабораториях The Carborundum Company, Манчестер, Великобритания. Он намеревался разработать полимерную матрицу, которая бы отражала структуру алмаза, и открыл резольную (фенольную) смолу, которая при специальной подготовке затвердевала без катализатора. С использованием этой смолы был получен первый стеклоуглерод.

Приготовление стеклоуглерода включает в себя подвергание органических прекурсоров серии термических обработок при температурах до 3000 °C. В отличие от многих неграфитирующихся углей, они непроницаемы для газов и химически чрезвычайно инертны, особенно те, которые получены при очень высоких температурах. Было показано, что скорости окисления некоторых стеклоуглеродов в кислороде, углекислом газе или водяном паре ниже, чем у любого другого углерода. Они также обладают высокой устойчивостью к воздействию кислот. Таким образом, в то время как обычный графит восстанавливается до порошка смесью концентрированных серной и азотной кислот при комнатной температуре, стеклоуглерод не подвергается такой обработке даже через несколько месяцев.

Углеродная нанопена

Углеродная нанопена — пятая известная аллотропная модификация углерода, открытая в 1997 году Андреем В. Роде и его коллегами в Австралийском национальном университете в Канберре . Она состоит из кластера низкой плотности из атомов углерода, связанных вместе в рыхлую трехмерную сеть.

Каждый кластер имеет ширину около 6 нанометров и состоит из около 4000 атомов углерода , связанных в графитоподобные листы, которым придается отрицательная кривизна за счет включения семиугольников среди правильного шестиугольного узора. Это противоположно тому, что происходит в случае бакминстерфуллеренов , в которых углеродные листы получают положительную кривизну за счет включения пятиугольников .

Крупномасштабная структура углеродной нанопены похожа на структуру аэрогеля , но с плотностью 1% от ранее произведенных углеродных аэрогелей – всего в несколько раз больше плотности воздуха на уровне моря . В отличие от углеродных аэрогелей, углеродная нанопена является плохим проводником электричества .

Углерод, полученный из карбида

Карбидный углерод (CDC) представляет собой семейство углеродных материалов с различной геометрией поверхности и упорядочением углерода, которые производятся путем селективного удаления металлов из прекурсоров карбидов металлов, таких как TiC, SiC, Ti 3 AlC 2 , Mo 2 C и т. д. Этот синтез осуществляется с использованием обработки хлором, гидротермального синтеза или высокотемпературной селективной десорбции металла в вакууме. В зависимости от метода синтеза, прекурсора карбида и параметров реакции можно получить несколько аллотропов углерода, включая эндоэдральные частицы, состоящие преимущественно из аморфного углерода, углеродные нанотрубки, эпитаксиальный графен, нанокристаллический алмаз, луковицеобразный углерод и графитовые ленты, бочки и рога. Эти структуры демонстрируют высокую пористость и удельные площади поверхности с высокорегулируемыми диаметрами пор, что делает их перспективными материалами для хранения энергии на основе суперконденсаторов, фильтрации воды и емкостного опреснения, поддержки катализатора и удаления цитокинов. [21]

Другие метастабильные углеродные фазы, некоторые из которых похожи на алмазы, были получены в результате реакций SiC или CH3SiCl3 с CF4. [22]

Линейный ацетиленовый углерод

Одномерный углеродный полимер со структурой —(C≡C) n —. Его структура относительно похожа на структуру аморфного углерода.

Циклоуглероды

Цикло[18]углерод (C 18 ) был синтезирован в 2019 году. [23]

Другие возможные аллотропы

Было выдвинуто множество гипотез о существовании многих других аллотропов, но их еще предстоит синтезировать.

Кристалл К4​​

Изменчивость углерода

Алмаз и графит — две аллотропные модификации углерода: чистые формы одного и того же элемента, различающиеся по структуре.

Система аллотропов углерода охватывает поразительный диапазон крайностей, учитывая, что все они представляют собой всего лишь структурные образования одного и того же элемента.

Между алмазом и графитом:

Несмотря на твёрдость алмазов, химические связи, которые удерживают атомы углерода в алмазах вместе, на самом деле слабее, чем те, которые удерживают вместе графит. Разница в том, что в алмазе связи образуют негибкую трёхмерную решётку. В графите атомы плотно связаны в листы, но листы могут легко скользить друг по другу, делая графит мягким. [54]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ 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.
  2. ^ Херрик, Дэниел Б. (25 мая 2008 г.). Реакции атомарного углерода с хлорангидридами кислот. Химия (бакалаврская диссертация). Уотервилл, Мэн: Колледж Колби . Получено 23 ноября 2011 г.
  3. ^ Харвит, Мартин (1998). Астрофизические концепции. Springer. ISBN 978-0-387-94943-7. Получено 24 ноября 2011 г. – через Google Books.
  4. ^ "Зеленая комета приближается к Земле". Science.nasa.gov (пресс-релиз). Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США . 24 февраля 2009 г. Получено 23 ноября 2011 г.
  5. ^ Банди, П.; Бассетт, WA; Уэзерс, М.С.; Хемли, Р.Дж.; Мао, Х.К.; Гончаров, А.Ф. (1996). «Диаграмма фазового состояния и превращения углерода; обновлено до 1994 года». Углерод . 34 (2): 141–153. Bibcode :1996Carbo..34..141B. doi :10.1016/0008-6223(96)00170-4.
  6. ^ Wang, CX; Yang, GW (2012). «Термодинамические и кинетические подходы к алмазу и связанным с ним наноматериалам, сформированным лазерной абляцией в жидкости». В Yang, Guowei (ред.). Лазерная абляция в жидкостях: принципы и применение в подготовке наноматериалов . Pan Stanford Pub. стр. 164–165. ISBN 978-981-4241-52-6.
  7. ^ Мэри Энн Уайт и др. (24 сентября 2020 г.). «Относительная термодинамическая стабильность алмаза и графита». Angewandte Chemie . 60 (3): 1546–1549. doi :10.1002/anie.202009897. PMID  32970365. S2CID  221888151.
  8. ↑ Светящийся графит ядерного реактора 2. 7 ноября 2007 г. Получено 22 октября 2015 г. – через YouTube.
  9. ^ "Crucibles". Artisanfoundry.co.uk . Artisan Foundry Shop . Получено 22 октября 2015 г. .
  10. ^ Bianconi, P.; Joray, Scott J.; Aldrich, Brian L.; Sumranjit, Jitapa; Duffy, Daniel J.; Long, David P.; et al. (2004). «Алмаз и алмазоподобный углерод из прекерамического полимера». Журнал Американского химического общества . 126 (10): 3191–3202. doi :10.1021/ja039254l. PMID  15012149.
  11. ^ 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. doi :10.1080/10601320801946108. S2CID  93635541.
  12. ^ Нур, Юсуф; Ченгиз, Халиме М.; Питчер, Майкл В.; Топпаре, Левент К. (2009). «Электрохимическая полимеризация гексахлорэтана для образования поли(гидридокарбина): прекерамического полимера для производства алмазов». Журнал материаловедения . 44 (11): 2774. Bibcode : 2009JMatS..44.2774N. doi : 10.1007/s10853-009-3364-4. S2CID  97604277.
  13. ^ Lüder, J.; Puglia, C.; Ottosson, H.; Eriksson, O.; Sanyal, B.; Brena, B. (2016). «Многочастичные эффекты и экситонные особенности в двумерном бифениленовом углероде». J. Chem. Phys. 144 (2): 024702. Bibcode : 2016JChPh.144b4702L. doi : 10.1063/1.4939273. PMID  26772582.
  14. ^ Юнкермейер, Чад Э.; Любен, Джей Пол; Паупиц, Рикардо (2 октября 2019 г.). "N-карбофены: двумерные ковалентные органические каркасы, полученные из линейных N-фениленов". Materials Research Express . 6 (11): 115103. arXiv : 1909.06548 . Bibcode : 2019MRE.....6k5103J. doi : 10.1088/2053-1591/ab4513. ISSN  2053-1591. S2CID  202577698.
  15. ^ 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. 
  16. ^ Ирвинг, Майкл (10 декабря 2019 г.). «Сверхтонкая алмазная пленка из графена может укрепить электронику». Новый Атлас . Получено 16 декабря 2019 г.
  17. ^ Ван дер Валь, Рэндалл Л. (1996). Материал-предшественник сажи: пространственное расположение с помощью одновременной визуализации LIF-LII и характеристика с помощью просвечивающего электронного микроскопа (PDF) . Двадцать шестой симпозиум (международный) по горению. Институт горения. С. 2269–2275.
  18. ^ Макнот, А.Д.; Уилкинсон, А., ред. (1997). "Алмазоподобные углеродные пленки". Сборник химической терминологии ИЮПАК (2-е изд.). Оксфорд, Великобритания: Blackwell Scientific Publications. doi :10.1351/goldbook.D01673. ISBN 978-0-9678550-9-7.
  19. ^ Terrones, Humberto (15 февраля 1993 г.). «Трижды периодические минимальные поверхности, украшенные изогнутым графитом». Chemical Physics Letters . 207 (1): 45–50. Bibcode : 1993CPL...207...45T. doi : 10.1016/0009-2614(93)85009-D.
  20. ^ Ирвинг, Майкл (13 августа 2018 г.). «Шварцит отрицательной кривизны завершает тройку углеродных наноструктур». newatlas.com . Новый Атлас . Получено 16 августа 2018 г. .
  21. ^ Прессер, Фолькер; Хеон, Мин; Гогоци, Юрий (2011). «Карбидные углероды – от пористых сетей до нанотрубок и графена». Advanced Functional Materials . 21 (5): 810–833. doi :10.1002/adfm.201002094. S2CID  96797238.
  22. ^ Холкомб-младший, CE; Кондон, Дж. Б.; Джонсон, Д. Х. (1978). «Метастабильные углеродные фазы из реакций CF4: Часть I – Реакции с SiC и Si; Часть II – Реакции с CH3SiCl3». High Temperature Science . 10 : 183–210.
  23. ^ Kaiser, K.; Scriven, LM; Schulz, F.; Gawel, P.; Gross, L.; Anderson, HL (2019). "Sp-гибридизованный молекулярный углеродный аллотроп, цикло[18]углерод". Science . 365 (6455): 1299–1301. arXiv : 1908.05904 . Bibcode :2019Sci...365.1299K. doi :10.1126/science.aay1914. PMID  31416933. S2CID  201019470.
  24. ^ Матюшенко, НН; Стрельницкий, ВЕ; Гусев, ВА (1979). "A dense new version of crystalline carbon Cs". Письма в ЖЭТФ . 30 (4) (выпуски под сетевым редактированием). American Institute of Physics (англ. редактирование): 199. Архивировано из оригинала 5 марта 2016 г. – через www.jetpletters.ac.ru.
  25. ^ 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.
  26. ^ Стюарт Кларк (1994). «Внутренняя структура BC8 и ST12». Сложная структура в тетраэдрических полупроводниках (диссертация) – через Университет Дарема.
  27. ^ Лю, П.; Цуй, Х.; Янг, ГВ (2008). «Синтез объемно-центрированных кубических углеродных нанокристаллов». Crystal Growth & Design . 8 (2): 581. doi :10.1021/cg7006777.
  28. ^ Liu, P.; Cao, Yl.; Wang, Cx.; Chen, Xy.; Yang, Gw. (август 2008 г.). «Микро- и нанокубы углерода с C8-подобной и синей люминесценцией». Nano Letters . 8 (8): 2570–2575. Bibcode :2008NanoL...8.2570L. doi :10.1021/nl801392v. ISSN  1530-6984. PMID  18651780.
  29. ^ Покропивный, Алекс; Фольц, Себастьян (1 сентября 2012 г.). «Фаза 'C8': суперкубан, тетраэдр, BC-8 или углеродный содалит?». Physica Status Solidi B. 249 ( 9): 1704–1708. Bibcode : 2012PSSBR.249.1704P. doi : 10.1002/pssb.201248185 . ISSN  1521-3951. S2CID  96089478.
  30. ^ Хассан, И.; Гранди, HD (1984). «Кристаллические структуры минералов группы содалита». Acta Crystallographica Section B. 40 ( 1): 6–13. Bibcode : 1984AcCrB..40....6H. doi : 10.1107/S0108768184001683.
  31. ^ "BCT Carbon". Проект демонстраций Wolfram. demonstrations.wolfram.com . Wolfram Research . Получено 23 ноября 2011 г. .
  32. ^ Эдвардс, Лин (8 ноября 2010 г.). «Структура новой формы сверхтвердого углерода идентифицирована». Physorg.com . Архивировано из оригинала 5 августа 2011 г. Получено 23 ноября 2011 г.
  33. ^ 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.
  34. ^ 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.
  35. ^ Тагами, Макото; Лян, Юнье; Наито, Хисаши; Кавазоэ, Ёсиюки; Котани, Мотоко (2014). «Отрицательно изогнутые кубические кристаллы углерода с октаэдрической симметрией». Карбон . 76 : 266–274. Бибкод : 2014Carbo..76..266T. doi : 10.1016/j.carbon.2014.04.077 .
  36. ^ Оганов, AR ; Glass, CW (2006). «Предсказание структуры кристалла с использованием эволюционных методов ab-initio : принципы и приложения». J. Chem. Phys . 124 (3): 244704. arXiv : 0911.3186 . Bibcode : 2006JChPh.124x4704O. doi : 10.1063/1.2210932. PMID  16821993. S2CID  9688132.
  37. ^ Li, Q.; Ma, Y.; Oganov, AR; Wang, HB; Wang, H.; Xu, Y.; Cui, T.; Mao, H.-K.; Zou, G. (2009). "Сверхтвердый моноклинный полиморф углерода". Phys. Rev. Lett . 102 (17): 175506. Bibcode :2009PhRvL.102q5506L. doi :10.1103/PhysRevLett.102.175506. PMID  19518796.
  38. ^ Boulfelfel, SE; Oganov, AR; Leoni, S. (2012). "Понимание природы "сверхтвердого графита"". Scientific Reports . 2 : 471. arXiv : 1204.4750 . Bibcode : 2012NatSR...2E.471B. doi : 10.1038/srep00471. PMC 3384968. PMID  22745897 . 
  39. ^ Оганов, Артем Р. (27 июня 2012 г.). «Исследователи устанавливают структуру новой сверхтвердой формы углерода». phys.org . Science X . Получено 23 июля 2012 г. .
  40. ^ Wang, Y.; Panzik, JE; Kiefer, B.; Lee, KKM (2012). «Кристаллическая структура графита при сжатии и декомпрессии при комнатной температуре». Scientific Reports . 2 : 520. Bibcode : 2012NatSR...2E.520W. doi : 10.1038/srep00520. PMC 3400081. PMID  22816043 . 
  41. ^ Ли, Канани КМ (20 июля 2012 г.). «Необработанный алмаз: решена загадка полувека». phys.org . Science X . Получено 23 июля 2012 г. .
  42. ^ Correa, Aa; Bonev, Sa; Galli, G (январь 2006 г.). «Углерод в экстремальных условиях: границы фаз и электронные свойства из теории первых принципов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 103 (5): 1204–1208. Bibcode : 2006PNAS..103.1204C. doi : 10.1073/pnas.0510489103 . ISSN  0027-8424. PMC 1345714. PMID 16432191  . 
  43. ^ JH Eggert; et al. (8 ноября 2009 г.). «Температура плавления алмаза при сверхвысоком давлении». Nature Physics . 6 : 40–43. doi : 10.1038/nphys1438 .
  44. ^ Берчфилд, Ларри А.; аль Фахим, Мохамед; Виттман, Ричард С.; дель Одовичи, Франческо; Манини, Никола (2017). «Novamene: новый класс аллотропов углерода». Heliyon . 3 (2): e00242. Bibcode :2017Heliy...300242B. doi : 10.1016/j.heliyon.2017.e00242 . PMC 5300697 . PMID  28217750. 
  45. ^ Опенов, Леонид А.; Елесин, Владимир Ф. (1998). "Prismane C 8 : новая форма углерода?". Письма в ЖЭТФ . 68 (9): 726. arXiv : physics/9811023 . Bibcode :1998JETPL..68..726O. doi :10.1134/1.567936. S2CID  799561.
  46. ^ Delodovici, Francesco; Manini, Nicola; Wittman, Richard S.; Choi, Daniel S.; Al Fahim, Mohamed; Burchfield, Larry A. (2018). «Протомен: новый аллотроп углерода» (PDF) . Carbon . 126 : 574–579. Bibcode :2018Carbo.126..574D. doi :10.1016/j.carbon.2017.10.069. hdl : 2434/546815 .
  47. ^ 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.
  48. ^ Бердетт, Джереми К.; Ли, Стивен (май 1985). «Метод моментов и элементарные структуры». Журнал Американского химического общества . 107 (11): 3063–3082. doi :10.1021/ja00297a011.
  49. ^ "В этот День святого Валентина подарите женщине, у которой есть все, самый большой бриллиант в галактике". Центр астрофизики (пресс-релиз). Гарвардский университет . Апрель 2007 г. Получено 5 мая 2009 г.
  50. ^ Cauchi, S. (18 февраля 2004 г.). «Самый большой алмаз в мире». The Age . Архивировано из оригинала 4 ноября 2007 г. Получено 11 ноября 2007 г.
  51. ^ Гиббс, В. Уэйт (15 ноября 2019 г.). «Новая форма чистого углерода ослепляет и привлекает». Science . 366 (6467): 782–783. Bibcode :2019Sci...366..782G. doi :10.1126/science.366.6467.782. ISSN  0036-8075. PMID  31727805. S2CID  208037439.
  52. ^ del Odovici, Francesco; Choi, Daniel S.; al Fahim, Mohamed; Burchfield, Larry A.; Manini, Nicola (2019). «Углеродные sp цепи в алмазных нанополостях». Physical Chemistry Chemical Physics (аннотация). 21 (38): 21814–21823. Bibcode : 2019PCCP...2121814D. doi : 10.1039/C9CP03978C. PMID  31532403. S2CID  202673023 – через pubs.rsc.org.
  53. ^ "[название не указано]". beilstein-archives.org . 2019.
  54. ^ Грей, Теодор (сентябрь 2009 г.). «Исчезли в мгновение ока». Popular Science . стр. 70.

Внешние ссылки