炭素即元素碳，化學符號為C，“炭素”一詞源自外來語，常用於日語中表示碳元素。目前，科學界已發現的碳的同素異形體共有五種：金剛石、石墨、無定形碳、富勒碳及納米碳。其中，金剛石以其高硬度和透明特性著稱，常用於切割工具；石墨具有層狀結構，導電性良好，用於電極材料；無定形碳如木炭或煤炭，形態多樣且常見於自然界；富勒碳（如C60富勒烯）和納米碳（如碳納米管和石墨烯）則主要依賴人工合成方法制備，具有特有的納米級結構和廣泛應用潛力。這些同素異形體在物理和化學性質上各有差異，體現了碳元素的多樣性和重要性。
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