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8 富勒烯与碳纳米管
一、富勒烯 应用有机化学 1、发现 第八章第八章 富勒烯与碳纳米管富勒烯与碳纳米管 C － 第八章第八章 富勒烯与碳纳米管富勒烯与碳纳米管 60 一颗璀灿的 “明星分子” 1985年C60 的发现是人类对碳认识的新阶段，是科学上的重要发现。 C60 的发现使我们了解到一个全新的碳化学世界。从平面低对称性分子对全 对称的球形分子，从简单分子到富勒烯笼内包原子的超分子，从一维超导 到三维超导，从平面的石墨到一维管状的碳纳米管等方面。 富勒烯已经广泛地影响到物理、化学、材料科学、生命及医药科学各 领域，极大丰富和提高了科学理论，同时也显示出巨大的潜在应用前景。 碳的三种同素异形体 由物理学家们在研究星际尘埃工作中意外得到。 结构和性质结构和性质 金刚石金刚石 石墨石墨 碳6060 60年代末至70年代初，日本和前苏联的科学家就各自独 结构和性质结构和性质 金刚石金刚石 石墨石墨 6060 C原子的成键形式原子的成键形式 四面体四面体 平面三角形平面三角形 球面形球面形(直径直径710pm) 立的从理论上发现了C60合适的结构——一个由12个正五 原子的成键形式原子的成键形式 四面体四面体 平面三角形平面三角形 球面形球面形直径直径 边形和20个正六边形组成的完美的球形结构。 1985，一位来自英国，满脑子充斥着星际间飘忽尘埃的天 文学家克罗托，和两位对半导体团簇感兴趣的美国物理学 家斯莫利，柯尔走到一起，希望能探讨宇宙中长链碳分子 的形成和光谱。在他们短短几个星期的合作过程中意外的 发现：在强烈的激光脉冲辐照下产生的碳团簇中，C60具 有超常的稳定性。 受著名建筑学家巴基敏斯特·富勒最牢固的薄壳拱形结构 的启发，他们最终才为其设想了一种与上述理论结果不谋而 合的球形结构，并将C60命名为巴基敏斯特·富勒烯，简称为 富勒烯。 1 由于C60分子的结构酷似足球，所以又称为足球烯 （Footballene ）除C60外，具有封闭笼状结构的还可能有 C
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