富勒烯的成键方式
金刚石、石墨和无定形碳是人们所熟知的三种以单质形式存在的碳的同素异形体,其中石墨为层状结构,金刚石呈四面体结构,无定形碳是由石墨层状结构的分子碎片堆积,间或有碳按四面体成键方式相互键联而成的无序结构。
富勒烯是除金刚石、石墨和无定形碳以外的碳的第四种同素异形体,富勒烯是笼状碳原子簇物质的总称,其分子式为Cn,其中n=28、34、60、70......,表示其组成的碳原子数,由于其结构特殊,具有奇特的物理、化学性质,富勒烯族的C60、碳纳米管和纳米洋葱状富勒烯已成为当今世界各国科学家研究的焦点和热点,
富勒烯是由60个碳原子构成的分子,碳原子成键情况与苯分子相似,由于它形似足球,所以又称足球烯.
富勒烯的制备与提纯
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、热蒸发法、燃烧法和化学气相沉积法等。
我们采取的是燃烧法,将碳黑在高温高压环境下进行不完全燃烧得到C60,C70等富勒烯,经过反复萃取提纯结晶,最后进行官能团修饰得到纯度为99.9%的C60水溶晶体
C60的物理性质与用途
C60是一种由60个碳原子构成的分子,形似足球,又名足球烯。C60是单纯由碳原子结合形成的稳定分子。
C60在室温下为紫红色固态分子晶体,有微弱荧光。C60的密度为1.68g/cm3,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;C60常态下不导电。
C60是一种富勒烯分子,具有球形结构和强大的化学稳定性。它的物理性质包括高热稳定性、高电导率和强吸收特性。由于这些特性,C60被广泛应用于材料科学和纳米技术领域,例如作为润滑剂、光电器件的电子传输材料以及作为化学传感器。
此外,C60还被用于医药领域,作为药物传递系统和抗氧化剂。总的来说,C60的物理性质使其在各种领域都具有重要的应用前景。
C60 是一种碳单质,呈球形,是已知的最硬的物质之一。它具有高强度、高导电性和高热导率等物理性质。C60 的用途包括:制作高温材料、防弹材料、电磁屏蔽材料、太阳能电池板等。此外,C60 也被广泛用于研究纳米技术、材料科学和纳米电子器件等领域。
在化学中C60是什么
C60是一种碳分子,由60个碳原子组成,呈现出球形结构。由于其特殊的分子结构,C60具有多种神奇的物理和化学性质,如高度的化学稳定性、良好的电子传输性能、强大的光吸收能力、抗氧化性等。因此,C60在材料科学、电子学、生物学等领域具有广泛的应用前景,被认为是一种具有重要研究价值和应用潜力的分子。
C60是一种碳纳米材料,也被称为富勒烯。它由60个碳原子组成,呈现出球形结构,类似于足球。C60具有许多独特的性质,包括高度稳定性、电子传导性和光学特性。它在化学、材料科学和生物医学领域具有广泛的应用,如催化剂、电子器件和药物传递系统。C60的发现也为纳米科学和纳米技术的发展做出了重要贡献。
富勒烯的性能
一、物理性质
1.溶解性: 非极性分子C60具有高度对称性,在不同有机溶剂中的溶解性是不同的,C60脂肪族溶剂中的溶解度明显低于在芳香族溶剂中的溶解度。
2.磁性: C60分子球体中的磁流是中性的,但是它的五元环有很强的顺磁性,而六元环具有较为缓和的介磁性。单一的C60有关磁性材料的研究主要是电荷转移复合物C60 ( TDAE)0.86的合成,在有机磁体中是居里温度最高的一种化合物。
3.光电导性:C60具有吸电子性,易与供电子的有机物结合,生成电荷转移型材料,光的吸收增大会得到更多的电子、空穴载流子,电导率因而增大.这样的材料可以用于光敏器件、静电复印等方面。
二、化学性质
1.与金属反应: C60具有缺电子化合物的性质,倾向于得到电子,易与亲核试剂(如金属)反应。C60在与金属反应有两种方式:其一,金属位于C60碳笼的内部,碳笼内配合物反应;其二,金属位于C60碳笼的外部,即碳笼外键合反应。
2.聚合反应: 在光辐射照的条件下,C60分子可以发生聚合反应。C60聚合反应有两种珍球链式和一种链悬挂式。链悬挂式聚合物具有二维和三维的空间结构。
3.加成反应: C60具有不饱和性,加成反应主要有C60亲核加成反应和C60亲电加成反应。它可以和胺类、磷化物等发生亲核加成反应,还可以与CH3I在格氏试剂作用下反应,生成烷基化物。
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