中國科技大學(xué)陳乾旺教授領(lǐng)導(dǎo)的研究組最近在人工合成金剛石研究中取得重大突破，他們在440℃的溫度條件下以二氧化碳為碳源，成功合成了250微米的大尺寸金剛石，首次實現(xiàn)了從二氧化碳到金剛石的逆轉(zhuǎn)變。8月3日，國際化學(xué)界權(quán)威刊物《美國化學(xué)會志》發(fā)表了陳乾旺等的論文《低溫還原二氧化碳合成金剛石》。
　　金剛石是一種稀有的天然材料，其用途除制作華貴的鉆石飾品外，還廣泛應(yīng)用于工程技術(shù)領(lǐng)域。自1792年以來，人類在金剛石人工合成方面經(jīng)歷了長期不懈的努力，直到1955年才第一次用高溫高壓法（1400℃，5—10萬大氣壓）合成了金剛石，至今這種方法仍是合成工業(yè)金剛石的主要手段。但該工藝使用壓力高，設(shè)備復(fù)雜，特別是產(chǎn)品的顏色差，較難成為寶石金剛石。

　　陳乾旺等認(rèn)為，地球上有大量的二氧化碳和碳酸鹽，且地球內(nèi)的氣氛是還原性的，天然金剛石很有可能來源于二氧化碳。他們用自制的高壓反應(yīng)釜做實驗，以安全無毒的二氧化碳為原料，用金屬鈉作還原劑，在440℃和800個大氣壓的條件下，經(jīng)12小時的化學(xué)反應(yīng)，終于成功地將二氧化碳還原成金剛石。目前生長出的金剛石顆粒最大可達1.2毫米，有望升至寶石級。他們創(chuàng)新的工藝可使二氧化碳轉(zhuǎn)化金剛石的產(chǎn)率達8.9％。在顯微鏡下，可清晰地看到所生成的美麗晶體，甚至用肉眼也能看到閃爍的小顆粒。X－射線衍射及拉曼光譜分析結(jié)果都證實，這些外觀無色、透明的晶粒就是金剛石，可與天然金剛石相媲美。這項工藝的重復(fù)性很好，用其他碳源和還原劑也取得了成功，有關(guān)結(jié)果日前已申請國際專利。