富勒烯简介
富勒烯材料简介
新型富勒烯发光材料
润滑剂 化妆品 电荷转移复合物 表面涂层 催化剂
化学应用
富勒烯及其衍生物 的应用 电 学 应 用
碳薄膜 电泳显示 隧道二极管 光聚合物 导电物质 双层电容器和储存物质
发展与展望
1.富勒烯的研究已经渗透到化学、物理、生命、科学、 材料科学等众多学科领域，富勒烯的衍生化研究相对 较熟； 2.从发展趋势看，当前富勒烯的研究主要集中在:新型 富勒烯的制备及其机理研究，功能富勒烯衍生物的制 备、性能及应用研究，新的富勒烯反应及机理研究等 方面； 3.由于C60 表面含有30 个双键，其环加成反应中会生 成多加成产物，对它们的分离纯化以及选择性合成等 也是以后需要解决的问题；
C60富勒烯是一种很强的抗氧化物质， 其抗氧化力是维生素C的125倍，除了抗 氧化外，C60富勒烯还具有清除自由基、 活化皮肤细胞（预防衰亡）等作用。
4.如果在生物环境即水溶液环境中的溶解度得到根 本解决，富勒烯衍生物在生物、药物领域的应用将 更为广阔。 5.富勒烯由于其独特的结构和化学物理性质，已对 化学、物理、材料科学产生了深远的影响，在应用 方面显示了诱人的前景。随着研究的不断深入，碳 原子簇将要给人类带来巨大的财富。
富勒烯在化妆碳纳米管（C90)：直径0.7nm，长度为1.1纳米，呈D5h高度对称性。 （浙大与美 国加州大学合作）
C70：（除C60以外最稳定的富勒烯），它的12个五元环全部分散在碳笼的 两级位置，而赤道部位则全部由六元环所组成，其结构与碳纳米管十 分相似。 石墨烯：从石墨中一层一层剥离出来的单层的石墨（类似一个碳原子的薄片） 它是以Sp2轨道杂化的碳原子形成的单层原子蜂窝状六角平面晶体， 六边形的每个点上都是相同的碳原子。其厚度为0.335nm，只有一 根头发丝直径的万分之一，是目前世界上存在的最薄的材料。 石墨烷：氧化石墨烯
富勒烯提取
富勒烯提取
摘要：
1.富勒烯的简介
2.富勒烯的提取方法
3.我国在富勒烯提取方面的研究进展
4.富勒烯的应用前景
正文：
富勒烯（Fullerene）是一种由碳原子组成的球形分子，具有许多独特的性质，如高强度、高热导率、高抗氧化能力等。
自1985 年被发现以来，富勒烯引起了科学界的广泛关注，被认为在材料科学、能源、生物医学等领域具有广泛的应用前景。
富勒烯的提取方法主要有两种：一种是热解法，另一种是化学气相沉积法（CVD）。
热解法是通过高温将碳源分解为碳原子，然后这些碳原子聚集成富勒烯分子。
化学气相沉积法则是利用气相中的碳原子在固体表面沉积，形成富勒烯薄膜。
我国在富勒烯提取方面取得了一系列重要进展。
例如，我国科学家成功实现了富勒烯的高效提取，以及通过改进热解法和CVD 法制备出高质量的富勒烯材料。
此外，我国还积极开展富勒烯在材料科学、能源、生物医学等领域的应用研究，取得了一系列具有国际影响力的成果。
富勒烯在许多领域具有广泛的应用前景。
例如，在材料科学领域，富勒烯可以作为高强度、高热导率的结构材料；在能源领域，富勒烯可以作为高能量
密度的超级电容器电极材料；在生物医学领域，富勒烯具有抗氧化、抗炎、抗癌等生物活性，有望开发成新型药物或生物成像试剂。
总之，富勒烯作为一种具有独特性质的碳分子，引起了全球科学界的关注。
我国在富勒烯提取方面取得了一定的成绩，并在应用研究方面取得了突破。
富勒烯
2)超导性 经过适当的金属搀杂后的C60表现出良好的 导电性和超导性。1991年3月美国贝耳实 验室首先报道搀钾后的K3C60具有超导 性，其临界温度为18K。
* 现已发现M3C60系列化合物（M=K、 Rb、Cs）均具有超导性。 * 另据贝耳实验室最新报道，C60有机超导 体的临界温度已提高到117K。
6、富勒烯的性质 1）一般性质 C60为淡黄色固体，薄膜加厚时转成棕色， 在有机溶剂中呈洋红色。C70为红棕色固 体，厚膜时为灰黑色，溶剂中为红葡萄酒 色。C60密度1.65g/cm3，能在不裂解情况下 升华。 室温下C60的体积可压缩率为： -d(lnv)/dp=7.0x10-12cm2/dyne 最软固体 C60 13C-NMR 143.2ppm出现单峰
C36
C60
C70
C180
2、C60分子的发现及其结构的提出 很早天体物理学家就发现富碳恒星的大气层及慧星 尾中有碳原子簇存在； 1942年，O. Hahn等用MS证实了原子簇Cn（<15）的 存在； 1984年，Exxon Research & Engineering Co.的E. A. Rohlfing等用激光气化/氦气脉冲膨胀法从石墨 产生碳原子簇。 1《n《30，奇数和偶数的碳原子簇均能形成； n》40时，仅偶数n的Cn原子簇能形成，并且C60 的质谱峰明显高于其它原子簇峰； 1985年，Kroto提出球碳假设，在Nature发表 《C60: Buckminsterfullerene》（1985, 318:162）
不同萃取剂的萃取效果 萃取剂系列 1 萃取次序 产物 苯 1 C60:C70=3:1 和少量质量数 1200 的富勒烯 吡啶 2 C60:C70=2:1 和少量 C100 以下的 富勒烯 1，2，3，5-四甲基苯 3 主要是<C200 的富勒烯，C60 和 C70 含量<1% 萃取剂系列 2 萃取次序 乙烷 1 主要是 C60 和 C70，少量 C76 和 C78 庚烷 2 C60:C70:C78:C84=2:1.4:0.5:1 收率 26% 4% 14%
富勒烯的结构性质及用途
富勒烯的结构、性质及用途2009210349焦珂，这一神奇的化学中最常说的一句话便是：结构决定性质，性质决定用途。
富勒烯——C60物质，自从发现以后就受到科学家的密切关注，积极探索它的用途，从而为人类生产生活带来更大的便利.正是由于其特殊的结构和性质，C在超导、磁性、光学、催化、材料及生物等方面60表现出优异的性能，得到广泛的应用。
结构C60的分子结构为球形32面体，它是由60个碳原子以20个六元环和12个五元环连接而成的具有30个碳碳双键（C=C）的足球状空心对称分子，所以，富勒烯也被称为足球烯。
球体直径约为710pm，即由12个五边形和20个六边形组成.其中五边形彼此不相联接只与六边形相邻。
与石墨相似,每个碳原子以sp2杂化轨道和相邻三个碳原子相连,剩余的p轨道在C60分子的外围和内腔形成π键.性质①颜色与性状:C60在室温下为紫红色固态分子晶体，有微弱荧光；②分子大小：C60分子的直径约为7.1埃（1埃= 10的负十次幂米）;③密度：C60的密度为1.68g/cm3；④溶解性：C60不溶于水等强极性溶剂,在正己烷、苯、二硫化碳、四氯化碳等非极性溶剂中有一定的溶解性；⑤导电性：C60常态下不导电。
因为C60大得可以将其他原子放进它内部,并影响其物理性质，因而可导电。
另外，由于C60有大量游离电子,所以若把可作β衰变的放射性元素困在其内部，其半衰期可能会因此受到影响。
⑥化学性质氧化还原反应:在光照的条件下将C60与O2反应生成环氧化物C60O，但这种环氧化物不稳定，用矾土分离时能还原成C60。
加成反应：C60可以与氢或卤素单质进行加成。
把其完全氢化便得绒毛球烷（Fuzzyball），化学式为C60H60（加成进的氢原子有可能C60在笼内也可能在C60外部）。
烷基自由基R可与C60反应生成RC60加和物,RC60可生成C60直接键和哑铃状二聚体RC60-C60R。
与金属的反应：C60与金属的反应分为两种情况：一种是金属被置于C60碳笼的内部；另一种是金属位于C60碳笼的外部：1）C60碳笼内配合物生成反应。
富勒烯的结构式
富勒烯的结构式摘要：1.富勒烯的概述2.富勒烯的结构式3.富勒烯的性质与应用正文：【1.富勒烯的概述】富勒烯（Fullerene）是一种由碳原子构成的球状分子，其结构与足球相似，因此也被称为“足球分子”。
富勒烯是碳的同素异形体之一，它的发现者美国化学家理查德·富勒（Richard Fuller）因此获得了1996 年诺贝尔化学奖。
【2.富勒烯的结构式】富勒烯的结构式是由五角形和六角形构成的平面环状结构，这些环状结构通过碳- 碳键相互连接。
根据不同的连接方式，富勒烯可分为多种类型，其中最著名的是C60，它由60 个碳原子组成，并具有一个球状结构。
富勒烯的结构式可以用数学公式来描述，其中最简单的是C60。
C60 的结构式可以表示为：```H H| |H -- C == C -- H| |H H```这里的“H”代表氢原子，“C”代表碳原子，而“==”则表示双键。
通过这种方式，可以形象地描述富勒烯的结构。
【3.富勒烯的性质与应用】富勒烯具有许多独特的性质，如高度的稳定性、高强度的抗氧化性等。
这些性质使富勒烯在许多领域具有广泛的应用前景，如材料科学、生物医学、能源存储等。
富勒烯的高稳定性使其成为一种理想的材料，可用于制造超强材料。
例如，富勒烯可以与金属或非金属元素结合，形成具有高强度、高硬度的复合材料。
此外，富勒烯的高抗氧化性使其在生物医学领域具有广泛的应用，如用于治疗自由基相关的疾病。
在能源存储领域，富勒烯也具有潜在的应用价值。
研究表明，富勒烯可以作为超级电容器的电极材料，具有很高的电容和稳定性。
总之，富勒烯作为一种独特的碳分子，具有很多有趣的性质和广泛的应用前景。
富勒烯用途
富勒烯用途
富勒烯是一种由碳原子构成的分子，通常呈现为球状、管状或者球状结构。
它具有许多独特的物理和化学性质，因此在各个领域都有着广泛的应用。
富勒烯在医学领域有着重要的应用。
由于其特殊的结构和生物相容性，富勒烯被广泛用于药物传递系统中。
研究表明，将药物包裹在富勒烯分子内可以提高药物的稳定性和生物利用度，从而减少药物的副作用和毒性。
此外，富勒烯还可以作为抗氧化剂，帮助清除自由基，预防疾病的发生。
富勒烯在材料科学领域也有着重要的应用。
由于其强度高、导电性好、耐热性强等特点，富勒烯被广泛用于制备高性能材料。
例如，将富勒烯添加到聚合物中可以提高材料的机械性能和导电性能；将富勒烯用作涂层材料可以提高材料的耐磨性和耐腐蚀性。
此外，富勒烯还可以用于制备纳米材料、光电器件等领域。
富勒烯在能源领域也有着重要的应用。
由于其独特的导电性和光学性质，富勒烯被广泛用于太阳能电池、锂离子电池等能源器件中。
研究表明，将富勒烯添加到太阳能电池中可以提高电池的光电转换效率；将富勒烯作为锂离子电池的电极材料可以提高电池的循环稳定性和充放电性能。
富勒烯还在环境保护、生物技术、纳米技术等领域有着广泛的应用。
例如，富勒烯可以用于净化水源、吸附有害气体，保护环境；可以用于生物成像、药物研发，推动生物技术的发展；可以用于纳米传感器、纳米材料制备，促进纳米技术的应用。
总的来说，富勒烯作为一种具有独特性质的碳材料，具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展，相信富勒烯在各个领域的应用将会越来越广泛，为人类社会的发展做出更大的贡献。
富勒烯
富勒烯富勒烯（Fullerene) 是一种碳的同素异形体.任何由碳一种元素组成, 以球状, 椭圆状, 或管状结构存在的物质, 都可以被叫做富勒烯. 富勒烯与石墨结构类似, 但石墨的结构中只有六元环, 而富勒烯中可能存在五元环. C60是于1985年由Rich ard Buckminster Fuller发现的第一个富勒烯, 又被称为足球烯. 这是因为C60的表面结构与足球完全一致. 富勒烯这个名称也由Fuller 而来, 而我们一般用Buckm inster fullerene 指足球烯.性质密度和溶解性C60的密度为cm。
C60不溶于水，在正己烷、苯、二硫化碳、四氯化碳等非极性溶剂中有一定的溶解性。
导电性碳原子本具有导电性，而C60分子的导电性优于铜，重量只有铜的六分之一，一个巴克球分子相当于一纳米，可谓极微小，它的导电性来自奇特的分子结构并非靠其他原子，可见不久的将来人类世界将诞生非金属电缆、非金属电路板...等富勒烯产品。
结构克罗托受建筑学家理查德·巴克明斯特·富勒（RichardBuckminsterFuller，18 95年7月12日~1983年7月1日）设计的美国万国博览馆球形圆顶薄壳建筑的启发，认为C60可能具有类似球体的结构，因此将其命名为buckminster fullerene（巴克明斯特·富勒烯，简称富勒烯）。
富勒烯是一系列纯碳组成的原子簇的总称。
它们是由非平面的五元环、六元环等构成的封闭式空心球形或椭球形结构的共轭烯。
现已分离得到其中的几种，如C60和C70等。
在若干可能的富勒烯结构中C60，C240，C540和直径比为1:2:3。
C60的分子结构的确为球形32面体，它是由60个碳原子以20个六元环和12个五元环连接而成的具有30个碳碳双键（C=C）的足球状空心对称分子，所以，富勒烯也被称为足球烯。
球体直径约为710pm，即由12个五边形和20个六边形组成。
富勒烯材料知识
富勒烯富勒烯（Fullerene) 是一种碳的同素异形体。
任何由碳一种元素组成，以球状，椭圆状，或管状结构存在的物质，都可以被叫做富勒烯。
富勒烯与石墨结构类似，但石墨的结构中只有六元环，而富勒烯中可能存在五元环。
1985年Robert Curl等人制备出了C60。
1989年，德国科学家Huffman和Kraetschmer的实验证实了C60的笼型结构，从此物理学家所发现的富勒烯被科学界推向一个崭新的研究阶段。
富勒烯的结构和建筑师Fuller的代表作相似，所以称为富勒烯。
1985年英国化学家哈罗德·沃特尔·克罗托博士和美国科学家理查德·斯莫利在莱斯大学制备出了第一种富勒烯，即[60]富勒烯分子，因为这个分子与建筑学家巴克明斯特·富勒的建筑作品很相似，为了表达对他的敬意，将其命名为巴克明斯特·富勒烯。
饭岛澄男早在1980年之前就在透射电子显微镜下观察到这样洋葱状的结构。
自然界也是存在富勒烯分子的，2010年科学家们通过史匹哲太空望远镜发现在外太空中也存在富勒烯。
“也许外太空的富勒烯为地球提供了生命的种子”。
在富勒烯的发现之前，碳的同素异形体的只有石墨、钻石、无定形碳（如炭黑和炭），它的发现极大地拓展了碳的同素异形体的数目。
巴基球和巴基管独特的化学和物理性质以及在技术方面潜在的应用，引起了科学家们强烈的兴趣，尤其是在材料科学、电子学和纳米技术方面。
1命名很像足球的球型富勒烯也叫做足球烯，或音译为巴基球，中国大陆通译为富勒烯，台湾称之为球碳，香港译为布克碳；偶尔也称其为芙等；[1]管状的叫做碳纳米管或巴基管。
富勒烯的中文写法有三种，以C60为例，第一种是标准的写法，即[60]富勒烯，对应英文的[60]fullerene；第二种为碳60，60也不用下标，这是中文专用的写法；第三种为C60，与英文一致。
2历史简介早在1965年，二十面体C60H60被认为是一种可能的拓扑结构。
富勒烯的性质及应用
富勒烯的性质及应用富勒烯是一种由碳原子构成的球形分子，其最早由美国化学家Richard Smalley 和Robert Curl等人于1985年发现。
富勒烯最著名的形态是C60富勒烯，也被称为布克明球。
除了C60富勒烯外，还有其他形态的富勒烯，如C70、C84等。
富勒烯具有许多独特的性质，使其被广泛研究和应用。
首先，富勒烯具有高度的化学稳定性和热稳定性，可以在高温和强酸碱条件下保持其结构完整。
其次，富勒烯具有特殊的电子结构和电子传输性质，可以在光学、电子和磁学等领域发挥重要作用。
此外，富勒烯还具有良好的导电性、导热性和机械强度，可以应用于电子器件、催化剂等领域。
富勒烯的应用十分广泛。
首先，富勒烯在材料科学领域具有广阔的应用前景。
由于富勒烯独特的结构和性质，可以用于制备各种材料。
例如，将富勒烯与聚合物复合可以获得高性能的聚合物材料，其具有优异的力学性能和导电性能。
此外，富勒烯还可以与金属或半导体材料复合，获得具有特殊功能的材料，如光伏材料、光电转换器件等。
其次，富勒烯在生物医学领域也具有广泛的应用潜力。
富勒烯可以通过表面修饰和功能化处理，使其具有良好的生物相容性和靶向性。
因此，富勒烯可以作为药物载体用于药物输送系统，将药物精确地送达到疾病部位。
此外，富勒烯还可以作为抗氧化剂和免疫增强剂，用于治疗癌症、炎症等疾病。
富勒烯还可以应用于能源领域。
由于富勒烯具有良好的光电性能和光吸收能力，可以应用于太阳能电池和光电器件。
研究者们正在探索如何利用富勒烯来提高太阳能电池的效率和稳定性，以实现可持续能源的利用。
此外，富勒烯还具有催化剂的独特性质，可以应用于化学合成和环境净化等方面。
例如，富勒烯可以作为催化剂用于有机合成反应中，如氢化反应、氧化反应等。
此外，富勒烯还可以作为吸附剂用于净化水和空气中的有害物质，如重金属离子、有机物等。
总之，富勒烯作为一种独特的碳纳米材料，具有许多独特的性质和应用潜力。
在材料科学、生物医学、能源和环境等领域，富勒烯都有着广泛的应用前景。
富勒烯成分
富勒烯成分富勒烯，也被称为碳纳米球，是由碳原子形成的一种新奇结构。
它的名字来源于美国科学家理查德·富勒（Richard Buckminster Fuller），因为它的分子结构与他设计的著名作品——兰德马克球非常相似。
富勒烯的发现不仅是科学界的一次重大突破，也被广泛应用于材料科学、生物医学、能源领域等众多领域。
本文将为您详细介绍富勒烯的成分及其在不同领域的应用。
富勒烯是由一个或多个由碳原子组成的五边形和六边形构成的球状分子。
根据分子结构，富勒烯可以分为C60富勒烯和C70富勒烯两种主要类型。
C60富勒烯是由60个碳原子构成，形状类似于足球，因此也被称为“富勒烯足球”。
C70富勒烯则由70个碳原子构成，形状则更加接近于橄榄球。
此外，还有其他类似结构的富勒烯，如C84、C120等。
富勒烯的独特结构赋予了它许多优异的性质。
首先，富勒烯具有很高的力学强度和稳定性，可以承受很大的压力和冲击。
其次，富勒烯具有良好的导电性和热传导性能，可以应用于电子器件和热导材料中。
此外，富勒烯还具有良好的化学反应性，可以与其他物质发生反应，从而制备出各种有机化合物。
富勒烯在材料科学领域应用广泛。
首先，富勒烯可以用来制备高效的光学材料。
由于富勒烯分子内部存在共轭结构，可以吸收宽波长的可见光和紫外光，因此可以作为太阳能电池、光敏材料等的基础材料。
其次，富勒烯可以用来制备高强度的纳米复合材料。
将富勒烯与其他材料复合，可以显著提高材料的力学性能和耐磨性。
此外，富勒烯还可以用于制备高性能电池、传感器、纤维材料等。
富勒烯在生物医学领域也有广泛的应用。
富勒烯具有良好的生物相容性和低毒性，可以作为药物传递系统的载体。
将药物包裹在富勒烯分子内部，可以提高药物的稳定性和溶解度，延长药物在体内的半衰期，从而提高药效。
此外，富勒烯还可以用于癌症治疗、病毒抑制和细胞成像等方面。
富勒烯在能源领域的应用也备受关注。
富勒烯可以用来制备高效的太阳能电池。
富勒烯
姓名：秦晨学号：201130451119富勒烯材料前言：富勒烯（Fullerene) 是一种碳的同素异形体。
任何由碳一种元素组成，以球状，椭圆状，或管状结构存在的物质，都可以被叫做富勒烯。
富勒烯与石墨结构类似，但石墨的结构中只有六元环，而富勒烯中可能存在五元环。
1985年Robert Curl等人制备出了C60。
1989年，德国科学家Huffman和Kraetschmer的实验证实了C60的笼型结构，从此物理学家所发现的富勒烯被科学界推向一个崭新的研究阶段。
富勒烯的结构和建筑师Fuller的代表作相似，所以称为富勒烯。
1985年英国化学家哈罗德·沃特尔·克罗托博士和美国科学家理查德·斯莫利在莱斯大学制备出了第一种富勒烯，即富勒烯分子，因为这个分子与建筑学家巴克明斯特·富勒的建筑作品很相似，为了表达对他的敬意，将其命名为巴克明斯特·富勒烯。
饭岛澄男早在1980年之前就在透射电子显微镜下观察到这样洋葱状的结构。
自然界也是存在富勒烯分子的，2010年科学家们通过史匹哲太空望远镜发现在外太空中也存在富勒烯。
“也许外太空的富勒烯为地球提供了生命的种子”。
在富勒烯的发现之前，碳的同素异形体的只有石墨、钻石、无定形碳（如炭黑和炭），它的发现极大地拓展了碳的同素异形体的数目。
巴基球和巴基管独特的化学和物理性质以及在技术方面潜在的应用，引起了科学家们强烈的兴趣，尤其是在材料科学、电子学和纳米技术方面。
命名很像足球的球型富勒烯也叫做足球烯，或音译为巴基球，中国大陆通译为富勒烯，台湾称之为球碳，香港译为布克碳；偶尔也称其为芙等；管状的叫做碳纳为例，第一种是标准的写法，米管或巴基管。
富勒烯的中文写法有三种，以C60即[60]富勒烯；第二种为碳60，60也不用下标，这是中文专用的写法；第三种为C 60，与英文一致。
历史：早在1965年，二十面体C 60H 60被认为是一种可能的拓扑结构。
富勒烯的物理化学性质
富勒烯的物理化学性质
富勒烯(Fullerene)是一种三维结构的碳元素形成的纳米结构，它有着非常独特而完美的结构和性质。
1996年，在研究富勒烯的物理化学性质的基础上，理查德·拉宾和格伦·布林被授予诺贝尔物理学奖，他们的研究奠定了对对原子纳米电子结构的进一步研究。
当前，富勒烯已成为一项重要的研究领域，在物理化学性质方面有着广泛的应用前景。
它有着出色的自旋电子性质，它可以轻松地进入有机分子结构中，形成稠密的双重氢键键合。
对于有机分子的光学和电化学性质的特殊改变，这种富勒烯型对有机分子的影响是无与伦比的。
此外，富勒烯可以作为光子探针，具有良好的平衡性和调控性，可以直接和细胞的金属离子结合调控细胞的信号传递，为细胞生物学研究提供了新思路。
同时，应用于抗癌药物载体，在物理耐药性和安全性方面，富勒烯也非常具有优势，是近年来新型药物载体材料研究的焦点。
最重要的是，富勒烯有着良好的机械性质，根据“ Carbon Nanotube and Diamond”的论文，研究发现了基于富勒烯的高强度和高弹性材料，可以直接应用于航空航天和医学生物学等，提升材料的结构特性，耐磨性，强度，抗紫外线和耐热性能等，从而更好地把握材料的多方面性能。
总之，富勒烯具有独具特色的物理化学性质，可以完美地应用于有机分子的光学和电化学性质，电子和生物医学实验，以及传感器、抗癌药物载体等，未来，在富勒烯研究的步伐加快的情况下，它的应用前景更为广阔。
富勒烯提取
富勒烯提取摘要：一、富勒烯简介二、富勒烯提取方法1.物理法2.化学法3.生物法三、富勒烯的应用领域1.材料科学2.医学3.环境保护四、富勒烯提取产业的发展前景正文：富勒烯，这个由60个碳原子组成的足球状分子，自从1985年被科学家发现以来，就因其独特的结构和性质备受关注。
富勒烯提取技术的发展，使得这一曾经仅限于实验室研究的神秘物质，逐渐走向了产业化应用的道路。
一、富勒烯简介富勒烯，又称碳纳米球，是一种由碳原子组成的球状分子。
其结构类似于足球，由一个个碳原子紧密相连构成。
富勒烯具有很多优异的性能，如高强度、高导电性、高热稳定性等，因此在未来材料科学领域具有巨大的潜力。
二、富勒烯提取方法富勒烯的提取方法主要有物理法、化学法和生物法。
1.物理法：物理法主要通过高温高压等极端条件，将石墨等碳源转化为富勒烯。
这种方法存在的问题是转化效率低，且对设备要求较高。
2.化学法：化学法是通过化学反应，如燃烧、气相沉积等，将碳源转化为富勒烯。
这种方法的优点是提取效率较高，但过程较为复杂，对环境有一定影响。
3.生物法：生物法是利用生物体内的生物酶或微生物，将碳源转化为富勒烯。
这种方法具有环保优势，但目前尚处于研究阶段。
三、富勒烯的应用领域富勒烯在材料科学、医学和环境保护等领域具有广泛的应用前景。
1.材料科学：富勒烯的高强度、高导电性和高热稳定性使其在材料科学领域具有巨大的应用潜力。
例如，富勒烯可以作为增强剂添加到塑料、橡胶等材料中，提高其力学性能和导电性能。
2.医学：富勒烯具有很强的抗氧化性能，可作为药物载体，用于治疗癌症、心血管疾病等疾病。
此外，富勒烯还具有清除自由基的能力，有助于抗衰老。
3.环境保护：富勒烯可用于吸附和净化污染物，如重金属、有机物等。
其在环境保护领域具有广泛的应用前景。
四、富勒烯提取产业的发展前景随着富勒烯应用领域的不断拓展，富勒烯提取产业正逐渐成为一个新兴的产业。
在未来，随着提取技术的不断进步，富勒烯将更多地应用于各个领域，为人类社会的发展作出贡献。
第三讲_富勒烯1
第三讲富勒烯5目录•富勒烯概述•富勒烯的结构与表征•富勒烯的制备、生长机理与纯化•富勒烯的性质•富勒烯化学•富勒烯的应用6碳的同素异形体石墨78富勒烯(Fullerenes)：笼状炭原子簇的总称什么是富勒烯9富勒烯的发展历程1983年，物理学家D.R. Huffman 和W. Kratschmer 在氦气中使石墨电极间放电制备了碳原子簇，碳烟的紫外光谱和拉曼光谱显示，在近紫外区出现了强烈的吸收带，产生了形似驼峰的双峰，他们称这种样品为“骆驼样品”。
1969年David Jones 在New Scientist 上发表论文指出在石墨生产高温过程中有可能形成石墨空心球；1970年日本量子化学家Osawa 曾经计算过对称性的C 60的笼型结构，并计算出该笼形结构具有芳香性，但没有深入下去。
富勒烯之前认识的碳：金刚石和石墨1985年，Robert F. Curl，Harold W. Kroto，Richard E.Smalley共同发现了C60和C70，并获得1996年的诺贝尔化学奖。
1984年，E. A. Rotalfing为了解释星际尘埃的组成，采用大功率短脉冲激光器蒸发石墨，在飞行时间质谱仪上观察到C60和C70的特征峰，但他们只是简单的将其归结为碳原子团簇的线性链结构。
与诺贝尔奖失之交臂。
1984年，R. E. Smalley (Rice U)发明激光气化团簇束流发生器。
101984年，Kroto经Curl介绍认识了Smalley，参观了Smalley研制的用于研究半导体和金属原子簇的激光气化团簇束流发生器，观看了在He气氛中激光蒸发SiC2的实验。
并建议使用这台仪器模拟星际空间由巨碳星产生的浓密富碳风中长链碳分子的形成机制。
1985年9月，Kroto利用该仪器与Smalley合作，用石墨代替SiC2进行激光蒸发实验，他们从质谱图中发现相对原子量为720和840的高丰度分子离子峰（对应C60和C70)；Curl提议立即停止所有其它实验，集中精力研究这一意外发现。
富勒烯用途
富勒烯用途
富勒烯是一种由碳原子构成的球形分子，其结构类似于足球，因此也被称为碳足球。
富勒烯的发现是化学史上的一大突破，它不仅具有独特的结构，还具有许多重要的应用价值。
富勒烯具有良好的导电性和导热性，因此可以用于制造电子元件和热传导材料。
例如，富勒烯可以用于制造高效的太阳能电池，其效率比传统的硅太阳能电池更高。
此外，富勒烯还可以用于制造高性能的电子器件，如场效应晶体管和有机发光二极管等。
富勒烯还具有良好的光学性能，可以用于制造光学器件和光学材料。
例如，富勒烯可以用于制造高透明度的玻璃，其透明度比传统的玻璃更高。
此外，富勒烯还可以用于制造高效的光学传感器和激光器等。
富勒烯还具有良好的生物相容性，可以用于制造生物医学材料和药物载体。
例如，富勒烯可以用于制造高效的药物传递系统，可以将药物精确地输送到病变部位，从而提高治疗效果。
富勒烯具有广泛的应用前景，可以用于制造电子元件、光学器件、生物医学材料等。
随着科学技术的不断发展，富勒烯的应用领域还将不断扩大，为人类带来更多的福利。
富勒烯用途
富勒烯用途富勒烯简介富勒烯是由碳原子构成的一种新型碳材料，其分子结构呈现出类似于足球的凸多面体形状。
富勒烯最早由科学家哈罗德·克罗托发现，并因此获得了1996年的诺贝尔化学奖。
由于其独特的结构和性质，富勒烯在许多领域的应用潜力巨大。
富勒烯的合成方法富勒烯的合成方法有许多种，包括电弧放电法、激光蒸发法、热解法等。
其中，电弧放电法是最常用的方法之一，通过在惰性气氛中通电产生高温电弧，使石墨棒产生高温和高压，从而生成富勒烯。
富勒烯的物理性质富勒烯具有许多独特的物理性质，使其成为一种极具应用潜力的材料。
1. 热稳定性富勒烯具有较高的热稳定性，能够在高温下保持其结构完整性。
这使得富勒烯在高温条件下的应用成为可能。
2. 电导性富勒烯具有良好的电导性，能够在电场作用下传导电流。
这使得富勒烯在电子器件领域具有重要的应用价值。
3. 光学性质富勒烯对光的吸收和发射具有特殊的光学性质，能够吸收紫外线和可见光，并发射出特定波长的光。
这使得富勒烯在光电器件领域具有广泛的应用前景。
富勒烯的应用领域富勒烯由于其独特的结构和性质，被广泛应用于许多领域。
1. 材料科学富勒烯可以用作材料科学领域的研究对象，通过调控富勒烯的结构和性质，可以开发出新型的材料。
例如，将富勒烯与聚合物复合，可以获得具有优异性能的复合材料。
2. 药物传递系统富勒烯具有较大的内腔和表面积，可以用来包载药物，并作为药物传递系统。
富勒烯药物传递系统可以提高药物的水溶性、稳定性和靶向性，从而提高药物的疗效。
3. 光电器件富勒烯在光电器件领域具有广泛的应用。
富勒烯可以用于制备有机太阳能电池、有机发光二极管等器件，这些器件具有较高的能量转换效率和较低的成本，有望在可再生能源领域得到广泛应用。
4. 电子器件富勒烯在电子器件领域也具有重要的应用价值。
富勒烯可以用于制备场效应晶体管、有机薄膜晶体管等器件，这些器件具有高迁移率和较低的制备成本，有望在柔性电子、显示技术等领域得到应用。
富勒烯材料
3.富勒烯材料的制备与提纯
制备富勒烯所用直流电弧炉
3.富勒烯材料的制备与提纯
• 燃烧法 苯、甲苯在氧气作用下不完全燃烧的碳 黑中有C60和C70，通过调整压强、气体比 例等可以控制C60与C70的比例，这是工业 中生产富勒烯的主要方法。
3.富勒烯材料的制备与提纯
富勒烯的提纯： 是获得无杂质富勒烯化合物的过程。制 造富勒烯的粗产品，即烟灰中通常是以C60 为主，C70为辅的混合物。实验室常用的富 勒烯提纯步骤是：从富含C60和C70的烟尘 中先用甲苯索氏提取，然后纸漏斗过滤。 蒸发溶剂后，剩下的部分（溶于甲苯的物 质）用甲苯再溶解，再用氧化铝和活性碳 混合的柱色谱粗提纯，第一个流出组分是 紫色的C60溶液，第二个是红褐色的C70， 此时粗分得到的C60或C70纯度不高，还需
7.富勒烯材料的应用与发展前景
• 由于特殊的结构和性质，C60在超导、磁性、 光学、催化、材料及生物等方面表现出优 异的性能，得到广泛的应用。特别是1990 年以来制备出克量级的C60，使C60的应用研 究更加全面、活跃。像在电子学领域，生 物医药领域，超导领域，大气与水处理领
域，高能材料与太阳能电池领域，催化剂
•
C—C键长 （nm）
层内： 0.1415 层间距：0.3354
0.1545
晶型
混合型
原子型
导电性
能导电 稳定，高温下可以 与强氧化性酸和活 泼金属起反应
不导电，可以成 为半导体材料
稳定，高温下可 以被氧化
不导电，掺金属入内腔 后有可能成为超导体
活泼，可在球面上起多 种反应。腔内可包容金 属原子
化学性质
7.富勒烯材料的应用与发展前景
• 超导领域 C60分子本身不导电。 但当碱金属嵌入C60分 子之间的空隙后，C60与 碱金属的系列化合物将转 变为超导体，如K3C60即 为超导体，且具有很高的 超导临界温度。与氧化物 超导体比较，C60系列超 导体具有完美的三维超导 性，电流密度大，稳定性 高，易于展成线材等优点， 是一类极具价值的新型超 导材料。
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富勒烯
诺贝尔博物馆里的富勒烯模型球碳，原名富勒烯（Fullerene，又译作福乐烯），又名巴基球或巴克球（Buckyball），是于1985年发现的继金刚石和石墨之后碳元素的第三种晶体形态，又一类碳的同素异形体。
预言及发现
1985年,英国化学家哈罗德·沃特尔·克罗托博士（Sir Harold Walter Kroto，19 39年10月7日~）和美国科学家理查德·埃里特·史沫莱（Sir Richard Errett Small ey，1943年6月6日~）等人在氦气流中以激光汽化蒸发石墨实验中首次制得由60个碳组成的碳原子簇结构分子C60。
为此，克罗托博士获得1996年度诺贝尔化学奖。
结构
克罗托受建筑学家理查德·巴克明斯特·富勒（Richard Buckminster Fuller，189 5年7月12日~1983年7月1日）设计的美国万国博览馆球形圆顶薄壳建筑的启发，认为C60可能具有类似球体的结构，因此将其命名为buckminster fullerene（巴克明斯特·富勒烯，简称富勒烯）。
富勒烯是一系列纯碳组成的原子簇的总称。
它们是由非平面的五元环、六元环等构成的封闭式空心球形或椭球形结构的共轭烯。
现已分离得到其中的几种，如C60
和C70等。
在若干可能的富勒烯结构中C60，C240，C540和直径比为1:2:3。
C60的分子结构的确为球形32面体，它是由60个碳原子以20个六元环和12个五元环连接而成的具有30个碳碳双键（C=C）的足球状空心对称分子，所以，富勒烯也被称为足球烯。
球体直径约为710pm，即由12个五边形和20个六边形组成。
其中五边形彼此不相联接只与六边形相邻。
与石墨相似，每个碳原子以sp2杂化轨道和相邻三个碳原子相连，剩余的p轨道在C60分子的外围和内腔形成π键。
(补充：C60双键数的计算方法
由于每个孤立的碳原子周围有三个键（一个双键，两个单键）。
而每个键却又是两个碳原子所共有，因此棱数=60×3×（1/2）=90
由于单键数+双键数=总棱边数单键数=2×双键数（即单键数为双键数的2倍）设单键数为a个，双键数为b个，则
a+b=90 a=2b 所以b=30）
性质
C60分子具有芳香性，溶于苯呈酱红色。
可用电阻加热石墨棒或电弧法使石墨蒸发等方法制得。
C60有润滑性，可能成为超级润滑剂。
金属掺杂的C60有超导性，是有发展前途的超导材料。
C60还可能在半导体、催化剂、蓄电池材料和药物等许多领域得到应用。
C60分子可以和金属结合，也可以和非金属负离子结合。
当碱金属原子和C60结合时，电子从金属原子转到C60分子上，可形成具有超导性能的MxC60，其中M为K，Rb,Cs；x为掺进碱金属原子的数目。
K3C60在18K以下是超导体，在18K以上是导体，掺进原子数可达6个，K6C60是绝缘体。
C60是既有科学价值又有应用前景的化合物，在生命科学、医学、天体物理等领域也有定的意义。
富勒烯的成员还有C78、C82、C84、C90、C96等也有管状等其他形状。