废气如何变宝石
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 日前,中国科技大学陈乾旺教授领导的研究组在“低温还原二氧化碳合成金刚石”研究中,实现了在440℃的低温条件下以二氧化碳为碳源成功地合成了250微米的大尺寸金刚石,首次实现了从二氧化碳到金刚石的逆转变。2003年8月3日,国际化学界权威学术刊物《美国化学会志》发表了这一成果。

  金刚石是一种稀有的天然材料,非常昂贵、难得,因而极大地限制了它的应用。1955年,人们第一次用高温高压法(1400℃,5万~10万大气压)合成了金刚石。但该工艺压力高、设备复杂、成本高,尤其是产品的颜色差,较难成为宝石金刚石,因此始终未能挑战天然宝石产业。

  陈乾旺教授和同事自行研制高压反应釜进行实验,用安全无毒的二氧化碳作原料,使用金属钠作为还原剂,在440℃和800个大气压的条件下,经过12小时的化学反应,终于成功地将二氧化碳还原成了金刚石。目前,已能生长出1.2毫米的金刚石,有望达到宝石级,二氧化碳转化金刚石的产率达8.9%。X射线衍射及拉曼光谱的结果都证实:这些晶粒就是金刚石,它外观无色、透明,可与天然金刚石媲美。该工艺重复性很好,用其他碳源和还原剂也取得了成功,有关结果已申请国际专利。

  这项研究成果将对天然金刚石的开采业带来极大的挑战。国外传媒评价其为“废气中产生的宝石思想”、“从温室气体中收获钻石”、“金刚石来源于稀薄空气”。美国硅谷的《新思想市场》风趣地评价该工作是陈教授“终身都能给夫人的礼物:自己身体排出的气体制成的钻石。”


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