一フッ化炭素

一フッ化炭素
識別子
CAS番号	51311-17-2;
ECHA 情報カード	100.051.920
プロパティ
化学式	（CF）×
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。インフォボックス参照

一フッ化炭素（CF、CF _x、または(CF) _n）は、ポリ一フッ化炭素（PMF）、 ポリフッ化炭素、ポリ（一フッ化炭素）、フッ化グラファイトとも呼ばれ、フッ素ガスとグラファイト、木炭、または熱分解炭素粉末との高温反応によって生成される物質です。 ^{[1]非常に疎水性の}微結晶粉末です。CAS番号は51311-17-2です。グラファイト層間化合物とは対照的に、共有結合グラファイト化合物です。

炭素はフッ素雰囲気中で約 400 °C まで安定しているが、420～600 °C の間で反応が起こり、暗灰色の化学量論以下の一フッ化炭素 CF _0.68が生じる。温度とフッ素圧の上昇に伴い、化学量論比 CF _1.12まで形成される。フッ素含有量が増加すると、色が暗灰色からクリームホワイトに変化し、芳香族性が失われることを示す。フッ素原子は、炭素-フッ素共有結合の形成により座屈した以前のグラフェン面の上下に交互に位置している。さらに高温で炭素とフッ素が反応すると、グラファイト化合物が連続的に破壊され、テトラフルオロメタンCF ₄やテトラフルオロエチレンC ₂ F ₄などのガス状フルオロカーボンの混合物が生じる。^[2]

同様に2001年には炭素_同素体フラーレン C60_がフッ素ガスと反応して、_C60F48までの化学量論比を持つフラーレンフッ化物を生成することが発見されました。^[3]

一フッ化炭素の前駆体はフッ素-グラファイト層間化合物であり、フッ素-GICとも呼ばれます。

その他の炭素インターカレーションフッ化物は以下のとおりです。

ポリ（二フッ化炭素）（（C ₂ F）_n）；
テトラカーボンモノフルオリド（TCMF、C ₄ F）。

フッ化グラファイトは、液相剥離法によってフッ化グラフェンを製造するための前駆体である。 ^[4]

応用

一フッ化炭素は、"BR"タイプのリチウム電池の高エネルギー密度正極材料として使用されます。他の用途としては、潤滑剤の摩耗低減添加剤、塗料の耐候性添加剤などがあります。フッ化グラファイトは、ロケット推進剤や熱分解剤の酸化剤と燃焼改質剤としても使用されます。^[5]

一フッ化炭素はCarbofluorブランドの材料として市販されています。^[6]

参考文献

^ エルンスト・クリスチャン・コッホ（2012年4月3日）。金属フルオロカーボンベースのエネルギー材料。ジョン・ワイリー・アンド・サンズ。pp. 25–27。ISBN 978-3-527-32920-5. 2012年9月16日閲覧。
^ BBC – h2g2 – 炭素とその無機化合物
^ トロヤノフ、セルゲイ I.トロシン、パベル A.ボルタリナ、オルガ V。イオッフェ、イリヤ N.シドロフ、レフN.ケムニッツ、エアハルト (2001)。「C60F48 の 2 つの異性体: 凹んだフラーレン」。アンゲワンテ・ケミー国際版。40 (12): 2285–2287。土井:10.1002/1521-3773(20010618)40:12<2285::AID-ANIE2285>3.0.CO;2-Y。PMID 29711847。
^ Radek Zboril; Frantisek Karlicky; AB Bourlinos; TA Steriotis; AK Stubos; V. Georgakilas; K. Safarova; D. Jancik; C. Trapalis; Michal Otyepka (2010). 「フッ化グラフェン: 安定した化学量論的グラフェン誘導体とグラフェンへの化学変換」Small . 6 (24): 2885–2891. doi :10.1002/smll.201001401. PMC 3020323 . PMID 21104801.
^ Koch, E.-C. (2005). 「金属/フルオロカーボン系燃焼剤：VI. マグネシウム/ポリ(一フッ化炭素)燃焼剤の燃焼挙動と放射線特性」.推進剤、爆発物、花火. 30 (3): 209–215. doi :10.1002/prep.200500007. ISSN 0721-3115.
^ 「Carbofluor | Advance Research Chemicals, Inc」www.fluoridearc.com . 2018年9月13日閲覧。

渡辺暢; 中島剛; 東原秀 (1988)。『フッ化グラファイト』無機化学研究第 8 巻 (初版)。アムステルダム: エルゼビア。ISBN 9780444428851. OCLC 438996069 . 2020年12月23日閲覧。

[Koch2012-1] エルンスト・クリスチャン・コッホ（2012年4月3日）。金属フルオロカーボンベースのエネルギー材料。ジョン・ワイリー・アンド・サンズ。pp. 25–27。ISBN 978-3-527-32920-5. 2012年9月16日閲覧。

[2] BBC – h2g2 – 炭素とその無機化合物

[3] トロヤノフ、セルゲイ I.トロシン、パベル A.ボルタリナ、オルガ V。イオッフェ、イリヤ N.シドロフ、レフN.ケムニッツ、エアハルト (2001)。「C60F48 の 2 つの異性体: 凹んだフラーレン」。アンゲワンテ・ケミー国際版。40 (12): 2285–2287。土井:10.1002/1521-3773(20010618)40:12<2285::AID-ANIE2285>3.0.CO;2-Y。PMID 29711847。

[Zboril-4] Radek Zboril; Frantisek Karlicky; AB Bourlinos; TA Steriotis; AK Stubos; V. Georgakilas; K. Safarova; D. Jancik; C. Trapalis; Michal Otyepka (2010). 「フッ化グラフェン: 安定した化学量論的グラフェン誘導体とグラフェンへの化学変換」Small . 6 (24): 2885–2891. doi :10.1002/smll.201001401. PMC 3020323 . PMID 21104801.

[5] Koch, E.-C. (2005). 「金属/フルオロカーボン系燃焼剤：VI. マグネシウム/ポリ(一フッ化炭素)燃焼剤の燃焼挙動と放射線特性」.推進剤、爆発物、花火. 30 (3): 209–215. doi :10.1002/prep.200500007. ISSN 0721-3115.

[6] 「Carbofluor | Advance Research Chemicals, Inc」www.fluoridearc.com . 2018年9月13日閲覧。