Le carbone est un élément chimique très répandu, est pleine de couleur mystérieuse et inconnue. Extrêmement diamant crème dur et doux famille de carbone graphite est le plus célèbre des cristaux de carbone en trois dimensions, dans les années 1980, les scientifiques ont d'abord découvert le carbone fullerènes (C60), composée de 20 hexagones et 12 pentagones réguliers , l'atome de carbone lié à un dôme sphérique, le point de fusion bas point d'ébullition, une faible dureté et l'isolation.
1990, les nanotubes de carbone a été découvert pour la première fois, caractérisé par des réseaux hexagonaux d'atomes de carbone constituant le tube coaxial plusieurs couches à plusieurs dizaines de couches, pendant environ une distance de 0.34nm entre les couches, ayant une résistance élevée une bonne conductivité thermique transfert performances, 21e siècle, les scientifiques ont préparé avec succès une seule couche atomique britannique graphène, cette structure de maille hexagonale, et a une excellente nouvelle optique, électrique matériau de carbone, les propriétés mécaniques du dynamitage mondial rapide pour devenir le nouveau matériel le plus influent du 21ème siècle!
Il n'y a pas de corrélation nécessaire entre le fullerène, nanotube de carbone et le graphène. Lorsque la feuille de graphène plane d'une structure hexagonale comprenant des défauts, des hexagones partiels pentagonal substitués fullerène peut être formée par enroulement forme de joueur dans l'espace tridimensionnel. De même, le défaut de graphène hexagonal peut être généré de telle sorte que le nanotube est plié dans un cylindre.
Années 1880, le physicien allemand Herman Schwartz a étudié la structure de flexion négative (concave) similaire à la surface de la bulle, et la montée de la recherche théorique sur les molécules de la cage de carbone, les gens pensent dans les années 1990 la même chose peut être négatif flexion des fullerènes, fullerènes appelé Schwarzites. Cependant, la structure du négatif de carbone courbure jamais été rapportée. Jusqu'à présent, la courbure positive de zéro fullerènes de courbure et graphène ont été découverts et préparés avec succès, et en 1996 et 2010, a remporté l'honneur suprême de la communauté scientifique - le prix Nobel.
Dans le matériau de carbone est préparé modèle zéolite est un outil de recherche commun. Récemment, les scientifiques de la Corée et le Japon schwarzite formé dans les pores de la structure de la cage zéolite du modèle zéolite en utilisant du carbone (CTZ). Les chercheurs ont injecté des molécules de vapeur carbonés à l'intérieur de la zéolite, de sorte que l'atome de carbone collé sur les parois des pores de zéolite et assemblés en une feuilles de graphène à deux dimensions classe. Etant donné que la surface spécifique tend à minimiser l'énergie libre de Gibbs, la surface à deux dimensions de la feuille de graphène est mis sous tension pour réaliser une zone de surface réduite, similaire à une courbure négative de la surface de la selle. Enfin réussi à obtenir trois nouvelles structure moléculaire du carbone.
Ce résultat a immédiatement attiré l'Université de Californie, Berkeley chimistes de grande préoccupation, ce qui est la preuve ultime est la structure de carbone schwarzite chimistes rêvent.
Les chercheurs qui utilisent la structure connue zéolite calculs de structure ZTC, et déterminée par la topologie mathématicien suisse structure similaire peuvent être utilisées pour fabriquer la surface minimum schwarzites fullerènes. Les résultats ont montré que les fullerènes peuvent être ajustées en sélectionnant les schwarzites appropriées zéolite pour optimiser ses propriétés. Les chercheurs disent, environ 200 sortes de seulement 15 de la structure zéolithe peut être utilisé comme modèle pour la production de la cage de carbone, mais jusqu'à présent, seulement trois structures ZTC fullerènes schwarzite est préparé avec succès.
Sur la base de la théorie, schwarzites fullerènes devraient porter une grande quantité de charge de surface, ce qui en fait un excellent matériau de supercondensateur de performance et grande surface afin qu'il puisse être utilisé pour catalyser l'industrie du pétrole et du gaz dans les réactions organiques, grand interne volume peut stocker plusieurs atomes et les molécules. prédiction des chimistes schwarzites fullerènes ayant une électronique uniques, les propriétés magnétiques et optiques, peuvent être utilisés en tant que super-condensateurs, des électrodes de batterie et un catalyseur, et ayant un vaste espace intérieur approprié pour la séparation et le stockage de gaz.
