由18個原子組成的環碳問世

碳家族再添新成員！據英國《科學新聞》雙周刊網站近日報道，科學家創造了一種名為環碳（cyclocarbon）的分子，并對其結構進行了成像：該分子是由18個碳原子組成的環。研究成果發表于《科學》雜志。

碳可謂自然界中最“多才多藝”的元素之一，有多種用途和形式的碳，包括鉆石、石墨、石墨烯、巴基球、碳納米管等。

化學家認為，應該有可能制造出環狀的碳分子，但迄今為止，沒有人做到這一點。

為此，IBM蘇黎世研究實驗室物理學家凱瑟琳娜·凱撒和同事們從氧化環碳分子著手。在氧化環碳分子內，碳原子排列成環，原子上附著著一氧化碳基團。這些基團有助于分子保持穩定，因此，去除一氧化碳創造環碳并非易事。利用原子力顯微鏡，研究人員通過對分子施加電壓，成功去除了一氧化碳，得到了一個裸露的碳環。

隨后，他們用顯微鏡對其進行成像。環碳很容易與其他物質反應，為了將其隔離，他們在食鹽的惰性表面制造出了環碳。

之前的研究已經發現了氣體中存在環碳分子的跡象，但無法給這種分子成像并確定其結構，而且，科學家們也不清楚每個原子之間的鍵究竟是什么樣。新研究解決了這一爭論：環碳原子由單鍵和三鍵交替連接在一起形成。這將有助科學家改進用于預測未知分子結構的復雜計算機計算。

并未參與這項研究的加州大學洛杉磯分校化學家伊夫·魯賓說：“這些計算結果是否正確仍然是個大問題，所以通過實驗來證實這一點非常重要。”

根據以往經驗，新形式的碳總會給人帶來驚喜。巴基球、富勒烯分子家族以及2004年石墨烯的“橫空出世”，都使研制者榮膺諾貝爾獎。但由于環碳不穩定，它不能被封存起來進行進一步研究，因此，目前還不清楚這種新分子會有多大潛力。