領先全球 台灣合成穩定雙原子碳分子(圖)

台灣中研院成功穩定雙原子碳分子。圖為中研院研究團隊成員。（圖片來源：中央社）

【看中国2020年12月28日讯】臺灣中研院今（28日）發表最新研究成果，化學研究所研究團隊成功在常溫下合成穩定的雙原子碳分子，成為全球首例，未來可望發展石墨烯、矽、鍺等半導體材料技術。該項新研究已於11月30日登上國際期刊《自然-化學》（Nature Chemistry）。

經濟日報報導稱，雙原子碳（Free C2）是高溫下一種碳單質雙原子分子形式，在自然界中較為不穩定，一般僅能在藍色火焰、彗星或星際物質中觀察到它的存在。不過最近，由中研院化學研究所王朝諺研究員領導的團隊成功合成出穩定的雙原子碳分子，領先全球。

中研院指出，配位基如同中心原子的保護罩，能使不可見、不穩定的分子現形，當配位基越少，分子的性質就越簡單乾淨，後續應用也更能排除其他因素，以前研究曾利用理論模擬演算雙原子碳的結構，並曾使用過2個以上的配位基以穩定雙原子碳，但合成出來的分子的化學和物理性質相對複雜。

今次研究團隊以新化學合成技術來穩定雙原子碳，並找到特定的磷化物R3P→C2來合成保護罩，只需要單一配位基就能穩定雙原子碳，常溫攝氏25度到30度可以存在達1個月。這不僅闡釋了化學結構和電子組態的關係，也解開化學界一直以來各自表述雙原子碳化合物和雙原子碳性質的認知差異。

中研院指出，研究團隊也分析了此雙原子碳的結構特性，實驗證實有意想不到的反應活性，此發現有助發展碳、矽、鍺等碳族新型態化學反應，並應用於催化反應，未來此分子也可延伸發展新型化學品及石墨烯、矽、鍺等相關半導體材料開發。

據瞭解，該項最新研究的論文，已發表於《自然-化學》（Nature Chemistry）期刊。