蠟燭火焰中發現納米級鉆石顆粒

　　蠟燭的火焰總是閃動著鉆石一樣的光芒。英國華人學者周午縱和同事最近完成的一項研究顯示，在蠟燭火焰中確實存在著納米尺度的鉆石顆粒，將來可能因此發現新的生產鉆石的途徑。這一成果已經發表在英國《化學通訊》雜志上。

　　這個吸引人的“鉆石級”發現，其源頭卻是一次跨學科的閑聊。英國圣·安德魯斯大學化學系教授周午縱說：“我是做物質微結構分析的，而朋友謝菲爾德大學的張陽教授是研究燃燒的，有一次就聊到蠟燭火焰中究竟有什么，結果發現已有學術文獻對此還不是很清楚，于是決定想辦法看看。”

　　周午縱在接受新華社記者采訪時說，以前研究蠟燭火焰多采用兩種方法，一種是使用光譜等手段的原位分析法，但分辨率常常不夠，另一種是用探針伸進火焰獲取樣本，雖然探針進出火焰只有零點幾秒，但獲取的樣本也會在此期間因為火烤而發生變化。因此從事微結構研究的周午縱就想出了一個新的辦法，即用電化學方法處理氧化鋁薄膜，使其上分布有直徑為幾十個納米的微小孔洞，將這種薄膜放入蠟燭火焰中，火焰中存在的物質就會鉆進納米孔洞，同時也就避開了火焰，可以獲得較好的樣本。

　　研究小組的蘇梓學博士進行了實驗，結果發現，這些納米孔洞中含有碳的所有四種形態，即無定形碳、石墨、富勒烯和鉆石。過去人們知道，在蠟燭火焰底部是碳水化合物，火焰頂部的產物是二氧化碳，而對火焰之中發生了什么，細節并不清楚。本次研究首次揭示了碳元素在火焰之中還會發生如此豐富多彩的變化。

　　周午縱說：“據估計，在蠟燭火焰閃動的每一秒，都會產生大約150萬個納米尺度的鉆石顆粒。”除蠟燭火焰外，周午縱的團隊還用煤氣和木頭做了實驗，在其火焰中也發現了鉆石顆粒。對于中國人常用的煤炭，雖然還沒有進行測試，但他也認為其火焰中“很有可能存在鉆石顆粒”。

　　不過，要從火焰中取出鉆石來現在還有難度。因為這些鉆石顆粒極為微小，很快就在火焰中燃燒了。對于“火中取鉆”的前景，周午縱表示，將來如果有研究者順著這個方向繼續深入探索，有可能找到一種成本較低的生產鉆石新途徑。