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C60即富勒烯相關

C60即富勒烯相關性質溶解性以及化學物理性能，請標明出處: 問提問者：網友 | 2017-04-18

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C60及C70均具有籠形結構，在物理及化學性質上可看作三維的芳香化合物，分子立體構型屬于D5h點群對稱性。C60中20個正六邊形和12個正五邊形構成圓球形結構，共有60個頂點，分別由60個碳原子所占有，經證實它們屬于碳的第三種同素異形體，命名為富勒烯.C60在超導、磁性、光學、催化、材料及生物等方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，得到廣泛的應用。名稱: 富勒烯;巴基球;bucky ball;足球烯;fullerene 資料: 分子式:CAS號:性質:又稱巴基球(bucky ball)，足球烯。20世紀80年代發(fā)現(xiàn)的第三種碳的同素異形體。固體碳的一種新形態(tài)。呈芥子氣顏色的固體。溶于苯呈醬紅色。C60分子是由60個碳原子構成的封閉的32面體圓球形(圖暫缺)，如同建筑師Buckminsterfullerene設計的圓頂建筑，故名富勒烯(fullerene)或足球烯(footballene)。球體直徑約為710pm，即由12個五邊形和20個六邊形組成。其中五邊形彼此不相聯(lián)接只與六邊形相鄰。與石墨相似，每個碳原子以sp2雜化軌道和相鄰三個碳原子相連，剩余的p軌道在C60分子的外圍和內腔形成π鍵。分子具有芳香性。可用電阻加熱石墨棒或電弧法使石墨蒸發(fā)等方法制得。C60有潤滑性，可能成為超級潤滑劑。金屬摻雜的C60有超導性，是有發(fā)展前途的超導材料。C60還可能在半導體、催化劑、蓄電池材料和藥物等許多領域得到應用。富勒烯的成員還有C78、C82、C84、C90、C96等也有管狀等其他形狀。 C60分子可以和金屬結合，也可以和非金屬負離子結合。當堿金屬原子和C60結合時，電子從金屬原子轉到C60分子上，可形成具有超導性能的MxC60，其中M為K，Rb,Cs;x為摻進堿金屬原子的數(shù)目。K3C60在18K以下是超導體，在18K以上是導體，摻進原子數(shù)可達6個，K6C60是絕緣體。C60是既有科學價值又有應用前景的化合物，在生命科學、醫(yī)學、天體物理等領域也有定的意義。C60和K、Rb、Cs、Tl等金屬形成的某些離子型化合物，具有超導性。例如K3C60的超導起始溫度為19K;Rb3C60為29K;RbTl2C60為43K等。K3C60為面心立方晶體，C3-60占據格點位置，K+填入八面體和四面體空隙。F2和H2等能在球面上和C60分步加成，產生C60F42，C60F60，C60H36和C60H60等共價型化合物。C60F60為白色粉末，可作高溫潤滑劑，耐熱和防水材料。C60還可形成C60[Pt(PEt3)2]6(見圖)，C60[Pt(PPh3)2]和C60(OsO4)(4-t-BuPy)2等化合物而不破壞C60分子的球形骨架。此外，Na、K、Cs、Ca、Sr、Ba、La等金屬離子可包含在C60球體的空腔內，形成包合物。1 富勒烯物理性質的應用潤滑劑和研磨劑C60具有特殊的圓球形狀，是所有分子中最圓的分子;另外，C60的結構使其具有特殊的穩(wěn)定性.在分子水平上，單個C60分子是異常堅硬的，這使得C60可能成為高級潤滑劑的核心材料.C60分子一出世，就有人提議用它來作“分子滾珠”，制成潤滑劑.將C60完全氟化得到的C60F60是一種超級耐高溫材料，這種白色粉末狀物質是比C60更好的優(yōu)良潤滑劑，可廣泛應用于高技術領域.另外，C60分子的特殊形狀和極強的抵抗外界壓力的能力使其有希望轉化成為一類新的超高硬度的研磨材料.一種有希望的方法是將C60直接轉化為金剛石，這可通過在室溫下加高壓來實現(xiàn).1992年初，法國格雷諾布爾(Grenoble)低溫研究中心的雷古埃羅等人在英國《自然》雜志上報道，通過在室溫下對C60分子施以壓強達200億帕的快速非靜壓，可將其瞬間轉化為大量人工鉆石晶體.雷古埃羅等已為這種由C60快速有效生產金剛石的方法申請了專利，這使得C60可作為一種研磨材料而具有潛在應用價值，人們可以采用爆炸或其他沖擊波的方法對富勒烯施加高壓，生產出符合工業(yè)標準的低成本金剛石. CVD金剛石膜富勒烯的另一潛在的應用是它們可作為金剛石薄膜生長的均勻成核位置而起重要作用.富勒烯材料的獨特性質之一是它們在較低溫度下升華，對于C60，其升華點大約是600℃，這使得富勒烯在不規(guī)則形狀表面上的氣體沉積覆蓋相對來說很容易實現(xiàn).另外，由于富勒烯易溶于像苯和甲苯這樣的極性有機分子溶劑，因而可以在室溫下將復雜表面直接浸于制備好的溶液中，待溶劑揮發(fā)后就留下一層富勒烯分子薄膜.1992年，美國西北大學的一個研究小組聲稱他們發(fā)現(xiàn)了一種用富勒烯結晶出金剛石薄膜的簡單方法.他們使用包含C70分子的富勒烯，先在硅表面形成富勒烯薄層，然后用帶電粒子轟擊它，導致有利于金剛石形成的分子結構，使用化學氣相沉積(CVD)方法，通過天然氣與氫氣的混合氣體，形成許多微小的金剛石.科學家預測，對這種方法加以改進也許能夠生長出電子應用中所需要的類似大塊單晶的金剛石薄膜，這將使得生長金剛石單晶的夢想成為現(xiàn)實.: 回答者：網友

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