研究人員合成硬度媲美金剛石的新材料

金剛石是天然礦物中硬度最高的物質(zhì)，可用作研磨劑或鉆頭涂層。英國愛丁堡大學(xué)近日發(fā)布新聞公報說，該校研究人員參與的團隊合成了硬度可以與金剛石相媲美的氮化碳化合物，有潛力成為具有廣泛工業(yè)用途的多功能材料。

20世紀(jì)80年代末，科學(xué)界就預(yù)測某種形式的碳氮化合物硬度甚至可能超過金剛石，但實驗室樣品制備效果均不理想。愛丁堡大學(xué)和德國拜羅伊特大學(xué)等機構(gòu)研究人員組成的研究團隊宣布，他們合成了硬度可媲美金剛石的氮化碳材料，并測量了其物理性質(zhì)。相關(guān)論文近期發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《先進材料》上。

研究人員對不同的碳氮前體施以高達70吉帕斯卡至135吉帕斯卡的壓強（1吉帕斯卡約相當(dāng)于大氣壓力的1萬倍），同時這些前體材料還被加熱到1500攝氏度以上。通過上述合成條件，研究人員發(fā)現(xiàn)了3種具備超高硬度所需必要組分的氮化碳化合物，并且它們回到常溫常壓條件時也能保持類金剛石性質(zhì)。進一步的計算和實驗表明，這類化合物還具有額外的特性，包括光致發(fā)光和能量密度高等。

研究人員表示，這類氮化碳化合物具有巨大的應(yīng)用潛力，有可能成為與金剛石相媲美的工業(yè)材料，未來可望用于汽車和宇宙飛船的保護涂層、高耐久性切割工具、太陽能電池板和光電探測器等。

來源： 人民日報

異丁醛（也稱為2-丁醛，化學(xué)式：C4H8O）是一種有機化合物，屬于醛類化合物。以下是異丁醛的一些化學(xué)性質(zhì)：

1. 功能團：異丁醛分子中含有一個醛基（─CHO功能團），即碳氧雙鍵和一個氫原子。

2. 溶解性：異丁醛具有一定的溶解性。它可以在水和許多有機溶劑中溶解，如乙醇、醚等。

3. 氧化性：異丁醛易被氧氣氧化成相應(yīng)的酸。

4. 反應(yīng)活性：異丁醛是一種活潑的化合物，可以與多種化學(xué)物質(zhì)發(fā)生以下反應(yīng)：

   - 還原反應(yīng)：可以被還原劑還原為相應(yīng)的醇。

   - 加成反應(yīng)：與親核試劑（如氨、氫氯化物）加成反應(yīng)，形成相應(yīng)的加成產(chǎn)物。

   - 導(dǎo)入反應(yīng)：與親電試劑（如酸性條件下的醇或酰氯）反應(yīng)，發(fā)生導(dǎo)入反應(yīng)，形成醇或酯。

5. 異構(gòu)性：異丁醛和正丁醛（1-丁醛）是同分異構(gòu)體，它們的分子結(jié)構(gòu)不同。

需要注意的是，異丁醛是一種具有刺激性氣味的液體，在處理和使用時應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o措施。同時，由于異丁醛易燃，應(yīng)避免與火源接觸和存放在易燃物質(zhì)附近。