Bct-4碳（carbon Bct-4）是指碳的同素異形體之一。擬議中的一種具有金屬性的完全由sp2鍵合組成的三維結構。碳的同素異形體中，具有金屬性者有Bc-8、Sc-4等好幾種，大都根據碳原子的性質，在理論上可以預見其存在或可以進行人工合成。Bct-4碳，又稱為3d-sp2，是這些預測中較為著名的一種，常出現在炭素理論家的筆下，1983年霍夫曼（R.Hoffmann）等提出，並進行了不少計算和推斷。
基本介紹
- 中文名：Bct-4碳
- 外文名：carbon Bct-4
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
- 釋義：碳的同素異形體之一
簡介,Bct-4碳的結構,Bct-4碳的密度,
簡介
Bct-4碳（carbon Bct-4）是指碳的同素異形體之一。擬議中的一種具有金屬性的完全由sp2鍵合組成的三維結構。碳的同素異形體中，具有金屬性者有Bc-8、Sc-4等好幾種，大都根據碳原子的性質，在理論上可以預見其存在或可以進行人工合成。Bct-4碳，又稱為3d-sp2，是這些預測中較為著名的一種，常出現在炭素理論家的筆下，1983年霍夫曼（R.Hoffmann）等提出，並進行了不少計算和推斷。
Bct-4碳的結構
Bct-4碳由多烯鏈（-C=C-）n互相重疊交聯而成（見圖1）。這種結構，其sp2碳鍵之間夾角始終保持120°。不發生畸變，但相鄰的多烯鏈的π電子云靠得太近，卻產生所謂“π崎變”。多烯鏈中的C-C鍵長取為0.144nm，則多烯鏈之間的垂直距離為0.2494nm。這一距離太近，使多烯鏈的電子云擁擠在一起，這點使人難以接受，但霍夫曼等認為，正是這種強制性的互相靠近，才使這種結構具有金屬性。
圖1Bct-4碳的密度
Bct-4碳的密度推斷為2.97g/cm3，介於石墨（2.27）和金剛石（3.51）之間，其晶體屬於四方晶系，每一晶胞中含有4個碳原子，與ThSi2的晶體結構相似。體積壓縮模量Bo為36.GPa（金剛石為440）。計算表明其硬度僅次於金剛石。Bct-4碳的總能量為-70eV/C，比石墨（-71.00eV/C）略高，熱力學穩定性略低於石墨，但其動力學穩定性之高則可與金剛石媲美。
