科技报道|神奇的碳材料--富勒烯
早在2015年 , 英国牛津一家创业公司便以每克10.8亿元人民币的价格卖出内嵌富勒烯 , 这也使得内嵌富勒烯成为了全世界第二贵的材料 。 内嵌富勒烯为何有如此天价身值 , 这还得从富勒烯说起 。

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N@C60的模型(@符号代表碳笼包裹着氮原子)
富勒烯(Fullerene)是单质碳被发现的第三种同素异形体 , 它是由五元环和六元环构成的一系列封闭笼状结构的全碳分子 。
自从1985制备出富勒烯(C60分子)后 , 不断有新结构的富勒烯被预言或发现 , 并超越了单个团簇本身 。

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C60的电子密度
内嵌富勒烯:这种材料的分子结构包括碳原子组成的坚固的富勒烯笼 , 以及内部包裹着的简单的原子或分子 , 如N、P等 。

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碳纳米管 , 又名巴基管 , 是一种主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管 。

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由于富勒烯完美的对称结构、在纳米尺度范围内特殊的稳定性 , 以及奇异的电子结构 , 使其成为在许多高新技术领域应用潜力巨大、不可替代的材料 , 被业界称为“纳米王子” 。
制备方式
自从克罗托发现C60以来 , 人们发展了许多种富勒烯的制备方法 。 较为成熟的富勒烯的制备方法主要有电弧法、激光蒸发法、燃烧法和化学气相沉积法等 。 分离和提纯方法有萃取法、重结晶法、升华法、液相色谱法、化学反应法 。
应用领域
【科技报道|神奇的碳材料--富勒烯】
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超导材料
富勒烯是一种接近超导的材料 , 即电阻几乎等于零 , 在电离子通过该材料时 , 会产生强大的共振效益 , 因此可利用电离子的游离析出 。
磁悬浮列车

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超导超级对撞机

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化妆品
由于富勒烯能够亲和自由基 , 具有极强的抗氧化能力 , 能够起到活化皮肤细胞 , 预防肌肤衰亡的作用 。

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医疗材料
内含金属富勒烯醇胶Gd@C82(OH)22可有效抑制肿瘤生长 。

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Gd@C82(OH)22纳米颗粒抑制肿瘤生长的关键途径示意图
太阳能电池
自1995年俞刚博士将富勒烯的衍生物用于本体异质结有机太阳能电池以来 , 有机太阳能电池得到了长足的发展 , 参杂PCBM的有机太阳能电池也开始商用 。

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