金剛石石墨和富勒烯的關鍵區別在於金剛石具有金剛石立方晶體結構和石墨具有六角形晶體結構，而富勒烯則以大的球狀分子形式存在。
金剛石、石墨和富勒烯是化學元素碳的不同同素異形體。所有這些化合物的組成中只有碳原子，但碳原子的排列方式各不相同。
目錄
1. 概述和主要區別
2. 什麼是鑽石
3. 什麼是石墨
4. 什麼是富勒烯
5. 並列比較-金剛石、石墨和富勒烯的表格形式
6. 摘要
什麼是鑽石(diamond)？
金剛石是碳的同素異形體，具有金剛石立方晶體結構。它在標準溫度和壓力下處於固態。此外，它具有所有材料中最高的硬度和最高的導熱係數。鑽石屬於天然礦物的範疇，通常它的顏色是黃色、棕色或灰色到無色。此外，這種材料在四個方向的解理是完美的，斷裂是不規則的。鑽石的礦物條紋是無色的。在考慮光學性質時，金剛石是各向同性的。
圖01：鑽石
在這種材料中，碳原子是sp3雜化的。每個原子與另一個原子形成四面體。四面體結構是剛性的，原子間的鍵很強。而且，在一個單位的鑽石中，原子的數量最多。
什麼是石墨(graphite)？
石墨是碳的同素異形體，具有六方晶體結構。這種化合物自然以石墨礦的形式存在，因此，我們可以通過採礦獲得這種材料。它是標準溫度和壓力下碳最穩定的同素異形體。此外，在很高的溫度和壓力條件下，石墨可以轉化為金剛石。它具有很高的導電性。
圖02：石墨
石墨也屬於天然礦物的範疇。顏色可能從鐵黑到鐵灰色。此外，這種材料的解理是基底的，斷裂是片狀的。它的硬度很低，有一種金屬的，泥土般的光澤。石墨的礦物條紋是黑色的。當考慮光學性質時，石墨是單軸的。
什麼是富勒烯(fullerene)？
富勒烯是碳的同素異形體，具有大的球形結構。同素異形體中的碳原子通過單鍵和雙鍵相互連接。此外，球形結構是一個封閉或部分封閉的網狀結構，具有包含5到7個碳原子的熔合環。它們是sp2雜化原子。然而，這種結構在原子之間有一個角度應變。
圖03：富勒烯球體的結構
此外，富勒烯可溶於有機溶劑，包括甲苯、氯苯等。一般來說，這種材料是一種電絕緣體。
金剛石石墨(diamond graphite)和富勒烯(fullerene)的區別
金剛石、石墨和富勒烯是碳的同素異形體。金剛石石墨和富勒烯的關鍵區別在於金剛石具有金剛石立方晶體結構和石墨具有六角形晶體結構，而富勒烯則以大的球狀分子形式存在。此外，金剛石是地球上最堅硬的天然物質，但石墨和富勒烯的硬度相對較低。
此外，金剛石石墨和富勒烯之間的另一個區別是，金剛石的碳原子是sp3雜化的，但在石墨和富勒烯中，它們是sp2雜化的。當考慮碳原子周圍的幾何結構時，金剛石是四面體的，石墨是三角形的平面，而富勒烯是球形的。
總結 - 鑽石(diamond) vs. 石墨(graphite)
金剛石、石墨和富勒烯是碳的同素異形體。綜上所述，金剛石石墨和富勒烯的關鍵區別在於金剛石具有金剛石立方晶體結構和石墨具有六角晶體結構，而富勒烯則以大的球狀分子形式存在。
引用
1“石墨”。地質學，這裡有。“鑽石”，維基百科，維基媒體基金會，2019年7月13日，可在這裡查閱。
2“鑽石”，維基百科，維基媒體基金會，2019年7月13日，
