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7440-44-0 / 單質碳的應用舉例

背景及概述[1]

碳是一種非金屬元素,位于元素周期bai表的第二周期IVA族。拉丁語為Carbonium,意為“煤,木炭”。漢字“碳”字由木炭的“炭”字加石字旁構成,從“炭”字音。

碳是一種很常見的元素,它以多種形式廣泛存在于大氣和地殼之中。碳單質很早就被人認識和利用,碳的一系列化合物——有機物更是生命的根本。碳是生鐵、熟鐵和鋼的成分之一。 碳能在化學上自我結合而形成大量化合物,在生物上和商業上是重要的分子。生物體內大多數分子都含有碳元素。

碳化合物一般從化石燃料中獲得,然后再分離并進一步合成出各種生產生活所需的產品,如乙烯、塑料等。

碳的存在形式是多種多樣的,有晶態單質碳如金剛石、石墨;有無定形碳如煤;有復雜的有機化合物如動植物等;碳酸鹽如大理石等。 單質碳的物理和化學性質取決于它的晶體結構。高硬度的金剛石和柔軟滑膩的石墨晶體結構不同,各有各的外觀、密度、熔點等。

常溫下單質碳的化學性質比較穩定,不溶于水、稀酸、稀堿和有機溶劑;不同高溫下與氧反應,生成二氧化碳或一氧化碳;在鹵素中只有氟能與單質碳直接反應;在加熱下,單質碳較易被酸氧化;在高溫下,碳還能與許多金屬反應,生成金屬碳化物。

單質碳的應用舉例

應用舉例[1-2]

報道一、

CN201710547602.2公開了一種碳/鋁酸鈣復合粉及其制備方法,制備的鋁酸鈣水泥中含有一定數量的單質碳,且這種單質碳是一種包含有碳的各種結構形態的混合體,其中碳的實際含量為0.3%~2%。制備過程包括根據化學計量比對原料過氧化鈣、有機酸鈣、鋁粉和氧化鋁進行配料,其中有機酸鈣是草酸鈣、葡萄糖酸鈣、檸檬酸鈣、硬脂酸鈣中的一種;再對稱好的原料進行混合;將混合均勻的物料成型,采用自蔓延高溫合成方法進行碳/鋁酸鈣復合粉體的制備。該制備方法產物純度高,能量利用率高,既經濟又環保,符合節能、降耗、減排、環保的可持續發展理念。

報道二、

CN201810689516.X公開一種高性能中空硅碳石墨烯三元復合負極材料,屬于鋰離子電池負極材料技術領域,包括單質硅、單質碳和石墨烯,所述單質硅為中空硅球,所述單質硅與單質碳形成碳包覆中空硅,所述碳包覆中空硅附著在石墨烯層間。本發明中納米中空硅,其中空結構為硅體積膨脹預留一定空間,使其發生體積膨脹時應力向球心方向,納米硅顆粒不易破裂,從而保留循環過程中顆粒的完整和電極的完整,形成穩定的SEI膜。

參考文獻

[1]石墨簡介

[2] CN201710547602.2一種碳/鋁酸鈣復合粉及其制備方法

[3] CN201810689516.X高性能中空硅碳石墨烯三元復合負極材料及制備方法

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