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 “碳”具有多種同素異形體，如富勒烯（球體，1996年諾貝爾獎），碳納米管（圓柱體，1991年被發現）和石墨烯（薄片，2010年諾貝爾獎）等，由于每種納米碳材料都具有自己獨特的優異個性，因此廣受世人關注。

事實上，除了以上這些實際產出的二維形態外，理論上其實還有很多周期性的三維納米碳被提出。科學家預估，這些周期性的三維納米碳將具有比金剛石更優越的性質，因此多年來人們花費了大量精力試圖合成這些理論分子。然而到目前為止，合成具有精確控制結構的三維納米碳材料仍然是一個極具挑戰性的課題。

不過這事最近有了新進展。據外媒報道，名古屋大學生物分子研究所的KenichiroItami教授帶領研究小組成功開發了一種合成三維納米碳的新方法，使用鈀催化劑連接多環芳烴以形成八邊形結構，從而成功地進行了三維納米碳分子的合成。科學家認為，這種新工藝具有推動材料科學發展的潛力。

鈀催化劑的環化二聚和環化交聯反應

合成的分子如下圖所示，在八元環的基礎上，它呈現出高度彎曲的形式，這種新分子使用現有的方法是無法合成的。圖中用藍色強調的部分顯示了合成的分子作為周期性三維納米碳的子結構的一部分。因此，通過這種新的方法，這個團隊徹底改變了周期性三維納米碳的合成。

科學家認為，這項研究提供了一種全新的三維納米碳化物的合成方法，是有機合成化學、材料科學和催化劑化學領域的一大飛躍。利用該方法合成的納米碳化物，有望在超硬材料及燃料電池等領域獲得廣泛應用。