導言： 隨著2010年諾貝爾物理學獎頒給了石墨烯的發明者——兩位英國物理學家安德烈和康斯坦丁， 一時間科研圈掀起了一股石墨烯的研究熱潮 。 石墨烯也成為了越來越多科學家選擇的材料 。
同樣是2010年， 中科院化學所的研究人員經過潛心研究發明了碳家族的新成員：石墨炔， 這是一個令人振奮的重大突破 。
人們不禁會問石墨炔最近發展得如何， 石墨烯和石墨炔究竟孰優孰劣， “洋貨”和“國貨”誰更能主導未來的話語權？且聽小編細細道來 。
碳家族的新成員
合成、分離新的不同維數碳同素異形體是過去二三十年研究的焦點， 科學家們先后發現了三維富勒烯、一維碳納米管和二維石墨烯等新的碳同素異形體， 這些材料均成為了國際學術研究的前沿和熱點 。 碳材料可廣泛應用于鋰離子電池、超級電容器、傳感器、太陽能電池、催化載體以及納微電子器件等領域研究 。 碳具有sp3、sp2和sp三種雜化態， 通過不同雜化態可以形成多種碳的同素異形體， 如：通過sp3雜化可以形成金剛石， 通過sp3與sp2雜化則可以形成碳納米管、富勒烯和石墨烯等 。 1996年化學諾貝爾獎被授予了3位富勒烯的發現者， 2010年英國曼徹斯特大學的安德烈.海姆和康斯坦丁.諾沃肖洛夫由于在二維材料石墨烯方面開創性的研究被授予了諾貝爾物理獎， 使得碳材料的研究進入了一個新的階段， 同時也激起了科學家們對新型碳的同素異形體的研究的熱忱和興趣 。
由于sp雜化態形成的碳碳三鍵具有線性結構、無順反異構體和高共軛等優點， 人們一直渴望能夠獲得具有sp雜化態的碳的新同素異形體， 并認為該類碳材料具備優異的電學、光學和光電性能， 將成為下一代新的電子和光電器件的關鍵材料 。 就在這時， 我國科學家經過努力在世界范圍內首次見證了碳家族新成員的誕生——石墨炔 。
碳家族全家福
稻草還是黃金？
2010年， 就在為石墨烯獲得諾貝爾物理學獎歡呼雀躍之時， 我國科學家在Chem. Commun.雜志上首次報道了碳家族新成員石墨炔的誕生 。
一時間， 世界還沒有緩過神來 。 石墨烯是什么還似懂非懂， 石墨炔是個什么鬼？更有部分腦洞大開的人已經在期待石墨烷了！正如一線明星有很多模仿者， 借名人效應混跡江湖， 人們一開始便認為石墨炔就是憑借石墨烯的光環成名的， 盛名之下， 其實難副 。
然而真的是這樣嗎？
【國內外“超級材料”之爭】當人們抱著試試看的心態去了解石墨炔的時候， 才猛然驚覺， 這真是個寶貝， 實在相見恨晚！
2010年， 中科院化學所有機固體院重點實驗室研究人員利用六炔基苯在銅片的催化作用下發生偶聯反應， 成功地在銅片表面上通過化學方法合成了大面積碳的新同素異形體——石墨炔， 這是在世界上首次大面積制備出了石墨炔薄膜 。 它具有豐富的碳化學鍵、大的共軛體系、寬面間距、優良的化學穩定性， 被譽為是最穩定的一種人工合成的二炔碳的同素異形體 。 由于其特殊的電子結構及類似硅優異的半導體性能， 石墨炔可以廣泛應用于電子、半導體以及新能源領域 。
一直以來， 人們總渴望能夠獲得具有sp雜化態的碳的新同素異形體， 從而獲得優異的性能 。 這么好的事情， 為什么外國人做不出來， 而我國科學家做出來了？
石墨炔的分子結構
美麗的“意外”
1968 年著名理論家Baughman通過計算認為石墨炔結構可以穩定存在， 國際上的著名功能分子和高分子研究組都開始了相關的研究， 但是并沒有獲得成功 。
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