一氟化碳

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一氟化碳CFCFx(CF)x),也被称作聚合碳一氟化物(PMF),氟化聚合碳聚(一氟化碳),以及氟化石墨。在高温下将氟气与石墨焦炭热解碳粉反应可以生成一氟化碳 。 一氟化碳是高度疏水的微晶粉末。其CAS号为51311-17-2。与石墨层间化合物不同的是,一氟化碳是共价的石墨化合物。

石墨在氟气气氛中直至400°C(673K)都是稳定的。在420-600°C(693-873K)两者会发生反应会生成非整比,深灰色的氟化石墨 ,其化学式为CF0.68。提高温度和氟气的分压可以形成计量比最高为CF1.12的化合物。随着氟碳比F/C的升高,氟化石墨的颜色从深灰色变为乳白色,表现出芳香性的逐步丧失。由于C-F键的形成,C原子的杂化形式变为sp3,导致石墨层发生折叠,F原子分布在平面上下两侧。在更高的温度下进行反应会导致石墨结构的破坏,得到气态的小分子碳氟化物如四氟化碳(CF4)和四氟乙烯 C2F4。[1]

富勒烯(一种最近发现的碳的同素异形体)可以与氟气以相似的方式发生反应,生成氟碳比最高为C60F48的化合物。[2]

合成一氟化碳的一个前体是氟与石墨的层间化合物,也被称为fluorine-GIC。

其他氟与石墨形成的层间化合物还有:

氟化石墨是通过液相剥离技术制备氟化石墨烯(单层的氟化石墨)的前体。[3]

应用[编辑]

一氟化碳可作为高能量密度阴极材料,可用于BR型锂电池中。由于其层状结构,可以作为润滑剂以减少磨损。一氟化碳也可以添加到颜料中,可以提高颜料的耐候性。在火箭推进剂和火焰发生器(pyrolants)[4]中,一氟化碳可以同时作为氧化剂燃烧改性剂(combustion modifier)。

引用[编辑]

  1. ^ Ltd, Not Panicking. h2g2 - Carbon and its Inorganic Compounds - Edited Entry. [2017-07-23]. 
  2. ^ Troyanov, Sergei I.; Troshin, Pavel A.; Boltalina, Olga V.; Ioffe, Ilya N.; Sidorov, Lev N.; Kemnitz, Erhard. Two Isomers of C60F48: An Indented Fullerene. Angewandte Chemie International Edition. 2001-06-18, 40 (12): 2285–2287. ISSN 1521-3773. doi:10.1002/1521-3773(20010618)40:12%3C2285::aid-anie2285%3E3.0.co;2-y (英语). [失效連結]
  3. ^ Zbořil, Radek; Karlický, František; Bourlinos, Athanasios B.; Steriotis, Theodore A.; Stubos, Athanasios K.; Georgakilas, Vasilios; Šafářová, Klára; Jančík, Dalibor; Trapalis, Christos. Graphene Fluoride: A Stable Stoichiometric Graphene Derivative and its Chemical Conversion to Graphene. Small. 2010-12-20, 6 (24): 2885–2891. ISSN 1613-6829. PMC PMC3020323 请检查|pmc=值 (帮助). PMID 21104801. doi:10.1002/smll.201001401 (英语). 
  4. ^ Koch, Ernst-Christian. Metal/Fluorocarbon Pyrolants: VI. Combustion Behaviour and Radiation Properties of Magnesium/Poly(Carbon Monofluoride) Pyrolant. Propellants, Explosives, Pyrotechnics. 2005-06-01, 30 (3): 209–215. ISSN 1521-4087. doi:10.1002/prep.200500007 (英语). 

外部链接[编辑]