由UNIST基礎(chǔ)科學(xué)研究所(IBS)多維碳材料中心(CMCM)的杰出教授Rodney S. Ruoff(化學(xué)系)領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)合成了由密集包裝的薄膜類金剛石碳納米纖維。正如發(fā)表在《ACS Nano》雜志上的最新文章所述 ，研究人員指出，這種新的碳材料具有高濃度的四價(jià)鍵合碳(類金剛石納米纖維具有許多C原子，并與其他四個(gè)原子相連;這是也稱為“ sp3鍵合碳”。

Kee Han Lee說(shuō)：“類金剛石碳納米纖維薄膜是通過(guò)在乙炔和氫氣中在基板上加熱直徑幾納米的銅納米顆粒而合成的。” “合成纖維具有很高的致密性，并形成了薄膜。這些緊密堆積的納米纖維也可以分離成粉末形式，從而有可能擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。”

在這項(xiàng)研究中，研究小組能夠確定影響納米纖維堆積密度的參數(shù)，即氫氣濃度和銅納米顆粒催化劑的尺寸。通過(guò)調(diào)整這些參數(shù)可以顯著提高堆積密度，從而導(dǎo)致形成彎曲的薄膜。

這些類金剛石納米纖維中的各種技術(shù)，例如X射線光電子能譜，固態(tài)核磁共振，元素分析和拉曼光譜的元素組成和化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)sp3鍵合了碳原子(sp3：sp2大約2的碳原子比率占主導(dǎo)地位(sp2鍵合的C原子與三個(gè)其他原子而不是四個(gè)原子相連(如在石墨烯和石墨中)，而在金剛石中，所有C原子都是“ sp3鍵合”的)。使用拉曼光譜和元素分析確定了納米纖維中約25-50原子%的氫含量。

“由于其高的sp3-碳含量，這種材料不同于其他氣相生長(zhǎng)的碳納米纖維，包括主要由堆疊的石墨烯層組成的納米管以及sp3：sp2碳比約為0.25的碳納米線圈，” Sun Hwa解釋說(shuō)。李

的電阻率(1.2±0.1×10 6 Ω厘米它是電絕緣的)，密度(2.5±0.2克厘米-3 ;金剛石的密度為3.5克厘米-3)，表面積(28±0.7平方米克- 1)，確定了化學(xué)惰性和對(duì)各種液體的潤(rùn)濕性。這些性能是相似的或“更好”比大多數(shù)類金剛石碳薄膜的報(bào)道，但發(fā)現(xiàn)這類金剛石碳納米纖維膜的機(jī)械性能比常規(guī)的，連續(xù)的，類金剛石碳完全不同的膜，因?yàn)樗怯杉{米纖維。

杰出的教授Ruoff說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)了一種新的碳形式，人們可能希望我們的工作能夠激發(fā)其他人現(xiàn)在也沿著這一研究道路進(jìn)行進(jìn)一步的研究。” “我們從事新碳材料的基礎(chǔ)科學(xué)等工作，我們有興趣最終獲得純金剛石纖維，并進(jìn)一步研究這種類金剛石碳納米纖維。”