结构决议性能这个基本的化学原理在碳素质料中获得了最神奇的体现，改变碳原子之间的毗连方法就会获得性能迥然差别的质料。石墨是半金属和柔软的润滑剂；金刚石不导电，是最硬的质料；碳纳米管既可以是半导体，又可以是金属，同时又是强度最高的纤维；与碳纳米管相似，石墨烯集好几项看似不相容的性能与一身，是载流子迁徙率最高的半导体。从人工合成金刚石到碳纳米管和石墨烯，碳科学一直坚持在科学研究的前沿。
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西安交大科研职员首次合成碳的新型同素异形体
在2011年，科学家通过盘算预言了T-carbon的可能性，可是历来没有人视察到、能够在实验室合成。克日，西安交大电气学院电力装备电气绝缘国家重点实验室新型储能与能量转换纳米质料研究中心牛春明千人团队张锦英研究小组在碳素质料研究历程中取得突破，合成了碳的又一个新型同素异形体，通过皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多壁碳纳米管，在这种极端偏离热力学平衡态的条件下，乐成地实现了从sp2到sp3化学键的转变，捕获到了这种亚稳态结构。详细的结构研究发明在瞬间飞秒激光照射下中空的碳纳米管转变为实心的碳纳米棒，碳纳米棒中碳原子之间的毗连方法同理论展望的T-carbon完全一致，证实合成了这种结构。实验的化学反应历程涉及气、液和固态三相，反应机理有待进一步研究。
该研究激光实验操作由西安交大机械学院王文君研究团队完成，电镜事情由西安交大电信学院贾春林教授团队完成，理论模拟事情由新加坡南洋理工大学苏海滨研究团队完成。相关效果以“Pseudo-topotactic conversion of carbon nanotubes to T-carbon nanowires in methanol under irradiation of picosecond laser” 为题揭晓在Nature Communications杂志（https://www.nature.com/articles/s41467-017-00817-9）。
新型储能与能量转换纳米质料研究中心
（http://cne.xjtu.edu.cn/CNRE/e/action/ListInfo/?classid=14）围绕未来储能和能量转换科学手艺生长的焦点问题-质料开展研究，焦点使命是通过基础研究发明和合成可用于储能和能量转换的纳米新质料，开发这些质料的生产和应用手艺，推动这些手艺的工业化历程。