2026Nature Communications
可淬火二维金刚石
高压高温处理将少层石墨烯转化为可回收的连续二维金刚石；约 1.0 nm 样品中，sp³ 含量与 1.4–1.9 eV 可调光学带隙相关。
期刊原文 ↗今日索引--
数据集12 ELEMENTS
分子场SVG / LOCAL
01 · PERIODIC INDEX
元素矩阵
十二种元素，十二个理解物质的起点。搜索名称或符号，再从类别中缩小范围。
显示 12 种元素
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C
ELEMENT 006
碳 Carbon
- 原子序数
- 6
- 相对原子质量
- 12.011
- 常温状态
- 固体
- 类别
- 非金属
同素异形
sp² / sp³
碳以 sp、sp² 与 sp³ 杂化连接出从分子骨架到二维网络和三维晶格的巨大结构空间。
ADVANCED PROFILE结构与电子
- 电子构型
- [He] 2s² 2p²
- 价电子
- 4
- 常见氧化态
- −4 至 +4
- 电负性
- 2.55 · Pauling
- 第一电离能
- 1086.5 kJ/mol
- 共价半径
- 76 pm
- 杂化方式
- sp / sp² / sp³
- 同素异形体
- 石墨、石墨烯、金刚石、富勒烯
研究前沿 · 4 篇2024–2026
2025Nature Communications
石墨烯-对苯基-石墨烯
对苯基以 C–C σ 键桥接石墨烯层，将层间距从约 0.34 nm 扩展到约 0.56 nm，并表现出高霍尔迁移率与快速钾离子传输。
期刊原文 ↗2025Nature Communications
石墨烯-非晶碳交织网络
少层石墨烯与非晶碳均匀交织并持续偏转裂纹，报道的块体材料抗压和抗弯强度分别达到 303 MPa 与 203 MPa。
期刊原文 ↗2024Communications Materials
外延 fcc 碳
外延面心立方碳薄膜呈现特殊价电子结构、负电子亲和势与约 6 eV 超宽带隙，为碳基电子学提出新的结构方向。
期刊原文 ↗原创科学可视化碳键拓扑背景与实体材料界面使用两张独立编辑视觉
02 · MOLECULAR GEOMETRY
分子展台
切换四种有机分子，比较单键、双键、三键、芳香离域与羧基中的电子结构。
SELECT A STRUCTURE
C₂H₄
- 空间构型
- 两个碳中心近似平面三角形
- 键型焦点
- C=C 双键：一个 σ 键与一个 π 键
平面构型 · sp² 杂化碳碳双键限制两个碳原子之间的自由旋转，平面结构也是烯烃加成反应的几何基础。
REACTION COORDINATE · SINGLE PROTOTYPE
反应机理观测台
01 · π 接近 硝酰离子靠近 π 体系
科学边界与来源按轨道查看
此轨道表达苯硝化的经典极性教学模型；真实反应中的溶剂化、离子对和单电子转移贡献会随条件改变。
此轨道针对对硝基氟苯这一强吸电子底物采用分步加成-消去模型；并非所有 SNAr 反应都存在可分辨的中间体。
03 · VISUAL JOURNAL
结构之外，观察物质
三组图像切片，把尺度从原子连接拉回到晶面、光线与我们每天见到的颜色。
01
材料结构
晶体：秩序如何塑造材料
重复的微观排列延伸为宏观晶面。晶格描述的是周期结构，而不是一个孤立的分子。
02
光与物质
光谱：物质留下的指纹
原子和分子与光相互作用，形成具有辨识度的谱线，让不可见的组成被读取。
03
日常化学