一氟化碳

✍ dations ◷ 2025-08-10 18:28:53 #碳化合物,氟化物,无机碳化合物,非金属卤化物

一氟化碳（CF、CF_x或(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、焦炭或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CF_0.68。提高温度和氟气的分压可以形成计量比最高为CF_1.12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 C₂F_4。

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。

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。

一氟化碳可作为高能量密度的阴极材料，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）中，一氟化碳可以同时作为氧化剂和燃烧改性剂（combustion modifier）。

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