要说碳材料大家肯定会想到煤炭，但碳材料大家庭可不止煤炭一种。从石墨到金刚石、从碳纤维到碳纳米管、从富勒烯到石墨烯，碳材料大家庭可谓五彩缤纷，各行各业都有碳材料的应用。碳材料是人类最早利用的元素，人类对碳材料的利用伴随着人类文明史的发展，现在我们回顾一下碳材料的前世今生。

中国人是最早利用碳材料的，从文献记载和考古发掘来看，至迟在汉代就已用煤了。《汉书。地理志》说：“豫章郡出石，可燃为薪。”豫章郡在今江西省南昌附近，这里所说的可燃为薪的石头，其实就是煤。可见这时煤已用于群众的日常生活。18世纪工业革命，开启了煤炭作为工业燃料的时代，直到今天煤炭也是我们重要的能量来源，全国煤炭发电占总发电量的80%。

碳材料的另一种存在形式是金刚石，印度是首先发现钻石的国家，3000年前，印度是钻石的产地。自2500年前至18世纪初印度克里希纳河、彭纳河及其支流是世界只能产出钻石的地方，历史中许多有名钻石如光明之山（kohi-noor）、奥尔洛夫（orloff）和大莫卧儿（great mogul）都来自印度，但印度的钻石产量很小。至1725年巴西钻石的发现及开采，使巴西取代印度，成为当时全球钻石的最重要产地。1867年以后，南非发现了冲积砂矿床和大量原生金伯利岩筒使得南非成为首要钻石生产国，其产量长期处于世界前列，并由此开创了钻石业的新纪元。1905年，在南非阿扎氏亚发现了金伯利岩岩筒—普列米尔岩筒，并在此发现库利南钻石。南非拥有世界上产量大、且最现代化的维尼蒂亚钻石矿。

虽然人类对碳材料的利用非常早，但是人类真正对碳材料的认识却是最近200-300年的事。1722年，瑞尼·瑞欧莫发现铁在转变为钢的过程中会吸收一种物质，今天人们知道这就是碳。1772年，安东万·拉瓦锡证明钻石是完全由碳组成的。他燃烧了木炭和钻石，发现两者都没有产生水，而且形成的二氧化碳质量相同。人们曾以为石墨是铅的一种形态，但卡尔·威廉·舍勒在1779年证明了它和木炭相同，但混有小量铁，并会氧化之后释放二氧化碳。1786年，法国科学家克劳德·贝托莱、加斯帕·蒙日和沙尔·奥古斯丁·范德蒙以拉瓦锡对钻石所用的方法证明，石墨同样主要由碳组成。石墨在燃烧后同样留下了铁，因此他们以为铁在石墨结构中是必要的。拉瓦锡在他1789年的教科书中将碳列为化学元素。1985年，科学家发现了一种新的碳单质富勒烯，其中包括巴基球、碳纳米管等等。发现者罗伯特·柯尔、哈罗德·克罗托和理查德·斯莫利因此获得了1996年的诺贝尔化学奖。后续请见碳纤维的前世今生（二）

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