Koolstofmonofluoride

Koolstofmonofluoride (CF, CFx of (CF)n), ook wel polycarbonmonofluoride (PMF), polycarbonfluoride, poly(koolstofmonofluoride) en grafietfluoride genoemd, is een materiaal dat wordt gevormd door een hoge-temperatuurreactie van fluorgas met grafiet, houtskool of pyrolytisch koolstofpoeder. Het is een zeer hydrofoob microkristallijne poeder. Het CAS-nummer is 51311-17-2. In tegenstelling tot Grafietverbindingen is het een covalente grafietverbinding.

koolstof is stabiel in een fluoratmosfeer tot ongeveer 400 °C, maar tussen 420-600 °C vindt een reactie plaats waardoor substoichiometrische koolstofmonofluoride, CF0. 68 donkergrijs wordt. Bij toenemende temperatuur en fluor druk worden stoichiometrieën tot CF1.12 gevormd. Bij een toenemend fluorgehalte verandert de kleur van donkergrijs naar crème wit, wat wijst op het verlies van het aromatische karakter. De fluor-atomen bevinden zich afwisselend boven en onder het vroegere grafeenvlak, dat nu verbogen is door de vorming van covalente koolstof-fluor-bindingen. Reactie van koolstof met Fluor bij een nog hogere temperatuur vernietigt achtereenvolgens de grafietverbinding om een mengsel van gasvormige fluorkoolstoffen zoals tetrafluorkoolstof, CF4 en tetrafluorethyleen, C2F4 te produceren.

op dezelfde wijze reageert C60 met fluorgas tot fullereenfluoriden met stoichiometrie tot C60F48.

een precursor van koolstofmonofluoride is de intercalatieverbinding fluor-grafiet, ook fluor-GIC genoemd.

andere intercalatiefluoriden van koolstof:

  • poly(dicarbon fluoride) ((C2F)n);
  • tetracarbon monofluoride (TCMF, C4F).

Graphite fluoride is a precursor for preparation of graphene fluoride by a liquid phase exfoliation.