前沿资讯 | 碳家族再添新成员,由18个原子组成的环碳问世

碳是一种非金属元素,位于元素周期表的第二周期IVA族。拉丁语为Carbonium,意为"煤,木炭"。

碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。碳单质很早就被人认识和利用,碳的一系列化合物--有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。

碳能在化学上自我结合而形成大量化合物,在生物上和商业上是重要的分子。生物体内绝大多数分子都含有碳元素。

碳家族再添新成员

碳可谓自然界中最“多才多艺”的元素之一,有多种用途和形式的碳,包括钻石、石墨、石墨烯、巴基球、碳纳米管等。而最近,碳家族再添新成员!

据英国《科学新闻》双周刊 站近日 道,IBM苏黎世研究实验室的科学家们创造了一种名为环碳(cyclocarbon)的分子,并对其结构进行了成像:该分子是由18个碳原子组成的环。研究成果发表于《科学》杂志。

此前曾有科学家推测应该有可能制造出环状的碳分子,但在此之前,还没有人在现实中做到。

制作过程

IBM苏黎世研究实验室物理学家凯瑟琳娜·凯撒和同事们从氧化环碳分子着手。在氧化环碳分子内,碳原子排列成环,但在碳原子上还附着着一氧化碳基团。这些基团有助于分子保持稳定,不过,去除一氧化碳创造环碳却并非易事。研究人员通过对分子施加电压,成功去除了一氧化碳,得到了一个裸露的碳环。同时,碳环很容易与其他物质反应,为了将其隔离,他们是在食盐的惰性表面上进行的碳环制造。随后,他们用显微镜对其进行成像。

期待惊喜

之前的研究已经发现了气体中存在环碳分子的迹象,但无法给这种分子成像并确定其结构,而且,科学家们也不清楚每个原子之间的键究竟是什么样。新研究解决了这一争论:环碳原子由单键和三键交替连接在一起形成。这将有助科学家改进用于预测未知分子结构的复杂计算机计算。

根据以往经验,新形式的碳总会给人带来惊喜。巴基球、富勒烯分子家族以及2004年石墨烯的“横空出世”,都使研制者荣膺诺贝尔奖。但由于环碳不稳定,它不能被封存起来进行进一步研究,因此,目前还不清楚这种新分子会有多大潜力。

跟着小编一起拭目以待吧~

章片段节选自:新华 、科技日

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