锂电池正极材料多硫化碳炔的制备及电化学性能

为克服锂/硫电池的正极材料单质硫的导电性差、放电产物的部分溶解导致电池性能下降等问题,在“主链导电、侧链储能”思路下,设计并探索了一种新型正极材料多硫化碳炔。通过元素分析、13CNMR谱、Raman光谱及热分析测试技术对含碳炔结构的碳材料与单质硫在不同温度下的共热产物进行了表征。结果证明, 300℃下所得产物中多数硫以多硫链的形式化合在sp2杂化的碳主链上,生成接近理想多硫化碳炔的结构。该材料的放电容量高,大电流性能好(400mA/g的电流密度下放电比容量为773mA·h/g),循环性能较好(50次循环后,还具有350mA·h/g的容量),证明材料设计思路是可行的。

PVDC液相脱HCl制备碳炔的研究

碳炔是碳的一种同素异形体,分子中所有的碳原子均以SP杂化成键组成一维共轭长链结构.在化学合成、新功能材料制备、生物材料等研究领域具有诸多应用价值.本工作以聚卤代烯烃碱消去法为基础,提出使用聚偏氯乙烯液态均相脱HCl制备碳炔的方法,将表面液-固相反应扩展到了高分子材料的体相内部.合成产物经红外光谱和固体核磁共振分析显示具有甚高的碳炔结构含量,且主要成分为α-碳炔,表明PVDC液相脱HCl是制备高含量碳炔结构材料的一种有效方法.

铬的羰基络合物及其碳炔衍生物中铬原子的共价

用ＤＶ－Ｘα方法和自然轨道法研究了Ｃｒ（ＣＯ）_６和（ＣＯ）_４ＩＣｒＣＣＨ_３的电子结构和成键情况，并根据共价新定义讨论了其中铬原子的共价。结果表明：在（ＣＯ）_４ＩＣｒＣＣＨ_３中，Ｃｒ－Ｃ_（ｃａｒｂｙｎｅ）之间存在三重键，但其中只有σ键定域在Ｃｒ－Ｃ_（ｃａｒｂｙｎｅ）两原子之间，而两个π键已部分离域到各ＣＯ上；另外，中心铬原子上的价电子未能反馈到Ｃ_（ｃａｒｂｙｎｅ）上。两个因素同时作用，结果使Ｃ_（ｃａｒｂｙｎｅ）上的电荷密度较同一分子中的Ｃ_（ＣＯ）和Ｃ_（Ｍｅ）小．这一计算结果从理论上解释了该分子的^（１３）ＣＮＭＲ谱化学位移Ｃ_（ｃａｒｂｙｎｅ）大于Ｃ_（ＣＯ）和Ｃ_（Ｍｅ）的原因。由于在Ｃｒ（ＣＯ）_６和（ＣＯ）_４ＩＣｒＣＣＨ_３分子中铬原子均接受了１２个有效共享成键电子，根据共价新定义，铬原子共价均为１２。

谱峰相对强度比法在碳炔含量测定中应用

碳炔材料是一种不溶不熔高聚物 ,红外谱图是最简易的一种分析测试工具。将 C—H键的振动峰面积与 C C键的振动峰面积相关联 ,用谱峰相对强度比法测定不同制备条件下产生的碳炔材料的相对含量。结果表明 ,两者比值对反应物浓度的变化具有相关性 ,可用作碳炔材料制备中实验条件的优选手段。

碳炔分子红外振动光谱的理论模拟研究

碳炔分子具有不同的结构 ,相应的红外谱图具有不同的振动吸收峰位。本文以 GAUSSIAN98计算程序在 HF水平选用 6 - 31+ G(d,p)基组对两种不同结构碳炔的红外光谱进行理论模拟计算。结果表明两种不同结构的碳炔分子的红外振动吸收峰位存在差异 ,不同共轭碳链长度影响红外吸收峰的峰位和峰强度。

碳炔的热稳定性研究

碳炔是碳的同素异形体,利用聚偏氯乙烯和乙醇钠的均相脱HCl反应制备碳炔,并用原位红外测量装置研究了碳炔的热稳定性。结果表明,碳炔在室温下比较稳定,随温度升高稳定性快速降低,高于220℃后碳炔结构已基本消失。

新型功能材料碳炔生产工艺方法简论

偏氯乙烯(VDC)广泛用于VDC均聚物(PVDC)、VDC共聚物、ODS替代品(F-141b、F-142b、F-143a、F-236fa、F-365mfc等)、偏氟乙烯(VDF)、织物防水防油整理剂、二氯菊酸、1,1,1-三氯-2-硝基乙烷(烯啶虫胺中间体)、3,3-二甲基丁X(X是指酸、酰卤、醛等)、以及其它有机中间体等等。以PVDC为起始原料,可以合成碳炔。近年来,碳同素异形体的研究非常热门,碳炔合成及应用当然也受到了关注,作为新型功能材料市场潜力巨大,是VDC系列下游产品中最有光明前景的产品之一。

三氯乙烷的碳炔化研究

目的 :探寻一种由三氯乙烷制备新型医药高分子材料碳炔类似物的新途径。方法 :将三氯乙烷在强碱作用下直接脱氯化氢聚合生成碳炔类似物 ,并用 FT- IR、FT- Raman等手段对产物的结构、形态等进行测试表征。结果 :反应产物为无定形态的 α-碳炔类似物的纳米颗粒。结论 :由三氯乙烷可以便捷地制备具有较长共轭链的 α-碳炔类似物 。

美国发现世界最强材料碳炔强度是钢材200倍

赖斯大学的计算模型证明碳炔是世界上最强的材料。根据赖斯大学发布的新闻稿，“碳炔是碳原子聚集在一起形成的链，这些碳原子通过双键或者交替的单键和三键连接在一起。”就是这个简单的结构，碳炔已被证明比钢强200多倍，是石墨烯抗拉强度的2倍，石墨烯是前一届的纳米材料强度冠军。

比钻石更硬的物质被发现:碳炔纳米材料和纤锌矿型氮化硼

人类近年来已经发现了比钻石更硬的物质,一种是纳米材料,另一种和钻石一样,是罕见的天然物质。碳炔是碳原子组成的单链,跟石墨烯有复杂的关系,但两者是不同的物质。科学家们测定,碳炔是人类已发现纳米材料中最硬的,它的硬度是钢铁的两百多倍,拉伸强度是石墨烯的两倍。对比钻石来说,碳炔的硬度大约是钻石的3倍。

世界最强韧材料碳炔可批量生产:强度超钻石40倍

据英国《每日邮报》报道,在问世50多年之后,终于有研究团队找到了批量生产碳炔（carbyne）的方法。碳炔相当于碳的一维形式——由碳原子聚集在一起形成的链,被认为是世界上最强韧的材料,强度超过钻石40倍。

飞秒激光烧蚀单壁碳纳米管制备碳炔

利用重复频率为1 kHz的钛蓝宝石飞秒激光烧蚀悬浮在甲醇中的单壁碳纳米管制备碳炔。利用表面增强拉曼光谱仪和紫外可见吸收光谱仪对样品溶液进行光谱表征,并用高效液相色谱仪对样品进行分离,确认有碳炔(CnH2,n=6,8,10,12,14,16)生成,其中的主要产物是C8H2。对制备碳炔的最佳激光功率与最佳加工时间进行了研究,结果显示:当激光单脉冲能量为0.52 mJ、加工时间为1.5 h时,可以获得最高的碳炔产率。对碳炔的合成机制进行了较深入的解释。激光功率密度存在饱和阈值,该饱和阈值与C2自由基的碎裂程度有关,激光功率密度超过饱和阈值后会打破C2自由的“反向”第四键,进而影响C2自由基合成碳炔。因此,随着激光单脉冲能量增大,碳炔的产率呈现先增加后降低的现象。本研究可为碳炔的大规模制备提供重要参考。

由6000多个碳原子组成的碳炔 迄今最长碳链或能造出最硬物质“碳炔”

奥地利科学家在最新一期《自然·材料学》杂志上撰文指出，他们在实验室大量合成出有史以来最长的稳定线性碳链，其由6000多个碳原子组成，或有助最终批量制造出目前已知的最硬的物质——碳炔。

新形式碳的强度超过石墨烯和钻石 有望借助碳炔的神奇性能制造更强大的纳米设备

据《MIT技术评论》杂志网站8月16日报道，美国莱斯大学的科学家日前通过计算发现，一种新形式的碳具有极高的强度和硬度。这种新形式的碳被称为碳炔，也是碳的一种同素异形体。天文学家一直认为他们曾在太空中发现过碳炔的信号，化学家则为是否能在地球上合成这种材料争辩了几十年。直到几年前，有人合成出了44个原子长的碳炔链，才让这一切归于平静。美国莱斯大学的研究人员刘明杰（音译）和他的团队通过计算发现，碳炔的硬度比目前已知最硬的材料还要大。碳纳米管和石墨烯的硬度为4．5×10^8牛顿米／千克，而碳炔则能达到10^9牛顿米／千克。

新形式碳——碳炔:强度超过石墨烯和钻石

美国莱斯大学的科学家通过计算,发现了一种新形式的碳,它具有极高的强度和硬度,甚至超过了久负盛名的石墨烯和钻石。碳是地球上分布范围很广的一种元素,以多种不同形式存在着。最早我们知道有碳、石墨和金刚石,后又相继加入了巴基球、碳纳米管和石墨烯。

未来已来!传说中的最硬物质“碳炔”雏形已被合成

奥地利科学家在最新一期《自然·材料学》杂志上撰文指出，他们在实验室大量合成出有史以来最长的稳定线性碳链，其由六干多个碳原子组成，或有助最终批量制造出目前已知的最硬的物质-碳炔。

聚1,1-二氯乙烯(PVDC)热解产物的拉曼光谱

碳炔是一类新型的功能材料。本工作以 PVDC为原料采用直接加热脱氯化氢的方法探索制备碳炔的可能性 ,经热重分析 ( TGA)及拉曼光谱分析表明 ,加热产物中存在碳炔的结构。

聚氯代烯烃脱氯化氢的红外光谱研究

用碱脱去聚卤代烯烃中的卤化氢是制备碳炔较为经济简单的方法。本工作分别以聚氯乙烯、聚偏氯乙烯(共聚体)、聚偏氯乙烯(均聚体)为原料,用氢氧化钾脱氯化氢制备碳炔,并利用红外光谱研究各产物中碳炔结构的变化规律,探讨碳炔制备的影响因素,总结得出均聚偏氯乙烯更适合用作制备碳炔的原料。

碳单质的新成员

综述了碳的线性同素异形体的结构、性能、合成方法 ,并对其发展前景进行了展望。