碳分子篩中，碳是一個重要的元素，而碳原子構(gòu)成的物質(zhì)很多，例如C60就是一個分子,由60個碳原子組成分子,也有石墨和金剛石,這些物質(zhì)都是由很多原子構(gòu)成的，金剛石是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),石墨類似于一層一層的結(jié)構(gòu)。

氣態(tài)碳分子 (gaseous carbon molecules)小分子也存在于炭素材料在高溫下所產(chǎn)生的蒸氣中。構(gòu)成大分子的碳原子數(shù)只為偶數(shù)。這類大分子后來確認是富勒碳。通常，氣態(tài)碳分子不包括富勒碳，僅指存在于碳蒸氣中的小分子；蒸氣冷凝后即變?yōu)槠渌螒B(tài)的碳，而不復存在;除非在極低的溫度下，如在4K下，凝固在固態(tài)氬中。富勒碳自蒸氣中冷凝，在固態(tài)下仍保持原有分子結(jié)構(gòu)。在2400-2700K下，處于平衡狀態(tài)的碳蒸氣中，碳分子以C1、C2、C3為主，分子比約為：1：0.5：1.6。在碳的三相點附近(見碳相圖)，4100K下，平衡蒸氣中C1、C2、C3、C4、C5的分子比約為：1.0：6.4：16：1.7：3.2。碳蒸氣中C3所占份量大。n>5的分子也存在于碳蒸氣中，但數(shù)量甚微。在20世紀60年代即記錄下這些碳離子的豐度分布；80年代中期得到的石墨蒸氣中碳離子的豐度分布。

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