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摘要 圖一：實(shí)驗(yàn)臺(tái)上放置的金鋼烷（diamondoid）斯坦福大學(xué)和SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)近日聯(lián)合研制出最小的金剛石結(jié)構(gòu)——金鋼烷。這些存在于石油基液的連鎖式咬合碳籠結(jié)構(gòu)的重量只有一克拉...
圖一：實(shí)驗(yàn)臺(tái)上放置的金鋼烷（diamondoid）
斯坦福大學(xué)和SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)近日聯(lián)合研制出最小的金剛石結(jié)構(gòu)——金鋼烷。這些存在于石油基液的連鎖式咬合碳籠結(jié)構(gòu)的重量只有一克拉的百億分之一；最小的金剛烷僅10個(gè)原子大小。
在過去十年的研究中，斯坦福和SLAC團(tuán)隊(duì)的Nick Melosh及Zhi-Xun Shen就發(fā)現(xiàn)金剛烷在改善電子顯微鏡成像技術(shù)和電腦芯片的印刷電路板及裝配材料方面有著重要應(yīng)用。
研制獲得金剛烷對(duì)于該團(tuán)隊(duì)來說是一項(xiàng)突破性的功績(jī)。研究者們最初在加利福尼亞州雪佛龍石油公司附近利用一罐來自墨西哥灣的原油開展研究工作。研發(fā)出金剛烷分離核心技術(shù)的Jeremy Dahl說：“我們對(duì)來自世界各地的石油進(jìn)行了大量分析，研究金剛烷濃度最高的石油類型”。
在過去十年的研究中，斯坦福和SLAC團(tuán)隊(duì)的Nick Melosh及Zhi-Xun Shen就發(fā)現(xiàn)金剛烷在改善電子顯微鏡成像技術(shù)和電腦芯片的印刷電路板及裝配材料方面有著重要應(yīng)用。
研制獲得金剛烷對(duì)于該團(tuán)隊(duì)來說是一項(xiàng)突破性的功績(jī)。研究者們最初在加利福尼亞州雪佛龍石油公司附近利用一罐來自墨西哥灣的原油開展研究工作。研發(fā)出金剛烷分離核心技術(shù)的Jeremy Dahl說：“我們對(duì)來自世界各地的石油進(jìn)行了大量分析，研究金剛烷濃度最高的石油類型”。
圖二：SLAC實(shí)驗(yàn)室內(nèi)待進(jìn)行純度分析的金剛烷溶液
金剛烷分離工藝最初是在雪佛龍石油精煉廠進(jìn)行，在大鍋爐中對(duì)原油進(jìn)行煮沸并濃縮提取出金剛烷；煮沸后的殘?jiān)椭罶LAC實(shí)驗(yàn)室再次進(jìn)行反復(fù)煮沸，蒸發(fā)并分離出特定重量的分子。高壓條件下利用復(fù)雜的過濾系統(tǒng)對(duì)這些液體進(jìn)行壓縮并分離出尺寸、形狀和屬性各異的金剛烷。
金剛烷本身是肉眼不可見的；由于其糖塊狀的凝簇晶體形態(tài)而通常被肉眼可見。Dahl在手中倒入一些金剛烷，介紹到：如果將一匙份量的金剛烷分給一千億個(gè)人，每人一個(gè)單位的金剛烷，還能剩余一些。
近日，研究團(tuán)隊(duì)開始利用金剛烷進(jìn)行無瑕疵納米金剛石的生長(zhǎng)。通過硅和鎳等元素的加入，研究者希望能夠制備出可以對(duì)瑕疵進(jìn)行精準(zhǔn)人工控制的納米金剛石；這些瑕疵可以產(chǎn)生單光子的光，用于下一代光學(xué)通訊和生物成像技術(shù)。
金剛烷本身是肉眼不可見的；由于其糖塊狀的凝簇晶體形態(tài)而通常被肉眼可見。Dahl在手中倒入一些金剛烷，介紹到：如果將一匙份量的金剛烷分給一千億個(gè)人，每人一個(gè)單位的金剛烷，還能剩余一些。
近日，研究團(tuán)隊(duì)開始利用金剛烷進(jìn)行無瑕疵納米金剛石的生長(zhǎng)。通過硅和鎳等元素的加入，研究者希望能夠制備出可以對(duì)瑕疵進(jìn)行精準(zhǔn)人工控制的納米金剛石；這些瑕疵可以產(chǎn)生單光子的光，用于下一代光學(xué)通訊和生物成像技術(shù)。
圖三：Jeremy Dahl手中倒入金剛烷晶體
圖四：石油中提取出的納米金剛烷晶體
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