石墨氧化后是否还具备导电性?
有趣的是,虽然石墨和钻石都是由纯粹的碳原子构成的,但由于它们的晶体排列方式和内部结构截然不同,导致石墨能导电,而天然钻石则不导电。
有趣的是,虽然石墨和钻石都是由纯粹的碳原子构成的,但由于它们的晶体排列方式和内部结构截然不同,导致石墨能导电,而天然钻石则不导电。
这对比挺有意思,结构决定性质嘛。不过顺便提一嘴,石墨氧化后变成了氧化石墨烯,含氧官能团破坏了sp2杂化网络,导电性基本就没了,变成绝缘体或者半导体了,跟钻石不导电的原理不太一样。
确实,结构决定性质。石墨层状结构中有离域电子,所以导电;而金刚石是立体网状结构,电子被束缚住,就成了绝缘体。这俩虽然都是碳,但“性格”完全不一样。
这解释得很直观,晶体结构确实是关键。不过稍微严谨点说,石墨导电是因为有离域π电子,而钻石中碳原子是sp3杂化,电子被紧紧束缚在共价键里,所以不导电。
这个对比很直观,晶体结构决定性质,石墨的层状结构里自由电子能跑,钻石全锁死了。
科普得好!原来结构决定性质,石墨层状结构里的离域电子才是导电关键,这点常被人忽略。
这个对比举得挺形象,不过其实钻石在极端纯净或掺杂特定元素(如硼)时也能导电,不过通常我们说的天然钻石确实是绝缘体。石墨导电是因为它有离域的大π键,电子可以自由移动,这个微观机理才是关键。