
巴基蔥,納米洋蔥碳
巴基蔥(buckyonion)是碳的同素異形體,以多層同心球狀石墨殼層的嵌套結構形似洋蔥得名,是富勒烯家族的重要成員。以下從核心特征展開介紹:
1. 基礎定義與發(fā)現(xiàn)
由碳原子構成的多層同心球狀結構,1992年由巴西同步加速器國家實驗室的烏噶(D·Ugarte)首次發(fā)現(xiàn)。最多可達數十層,層間距固定為0.34nm(與多層碳納米管層間距一致)。
2. 結構與形態(tài)
微觀形態(tài):以納米級球狀/多面體形顆粒為主,存在“熊掌”形、“葫蘆”形等聚合體,軸向嚴格一致,可成串排列;
天然案例:中國礦業(yè)大學在福建永安煤田發(fā)現(xiàn)外徑約55nm的天然巴基蔥,含24-46層石墨殼層,形成于巖漿侵入導致的煤變質過程。
3.物理特性
電學特性:表現(xiàn)為半導體特性,尺寸增大時呈金屬性傾向;掃描隧道譜顯示非線性特征,與單壁碳納米管相似;
結構穩(wěn)定性:多層石墨殼層的嵌套結構賦予其優(yōu)異的力學與化學穩(wěn)定性。
4. 應用潛力
因獨特的納米結構與電學性能,在單電子器件(如量子點器件)、超級電容器(高比表面積提升儲能效率)等領域具有重要應用價值。
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