August 1, 2018
Στο πρόωρο 2000s, οι χημικές και σωματικές ιδιότητες των fullerenes ήταν ένα καυτό θέμα στον τομέα της έρευνας και της ανάπτυξης. Η δημοφιλής επιστήμη συζήτησε τις πιθανές χρήσεις των fullerenes (graphene) στο τεθωρακισμένο. [41] τον Απρίλιο του 2003, fullerenes ήταν κάτω από τη μελέτη για την πιθανή ιατρική χρήση: δεσμευτικός τα συγκεκριμένα αντιβιοτικά στη δομή στα ανθεκτικά βακτηρίδια στόχων και στοχεύστε ακόμη και σε ορισμένα καρκινικά κύτταρα όπως το μελάνωμα. Το ζήτημα τον Οκτώβριο του 2005 της χημείας & της βιολογίας περιείχε ένα άρθρο περιγράφοντας τη χρήση των fullerenes ως ελαφρύς-ενεργοποιημένους αντιμικροβιακούς πράκτορες. [42]
Στον τομέα της νανοτεχνολογίας, η αντίσταση και η υπεραγωγιμότητα θερμότητας είναι μερικές από τις βαρύτερα μελετημένες ιδιότητες.
Μια κοινή μέθοδος που χρησιμοποιείται για να παραγάγει fullerenes είναι να σταλεί ένα μεγάλο ρεύμα μεταξύ δύο κοντινών από γραφίτη ηλεκτροδίων σε μια αδρανή ατμόσφαιρα. Το προκύπτον τόξο πλάσματος άνθρακα μεταξύ των ηλεκτροδίων δροσίζει στο sooty υπόλειμμα από το οποίο πολλά fullerenes μπορούν να απομονωθούν.
Υπάρχουν πολλοί υπολογισμοί που έχουν γίνει χρησιμοποιώντας από την αρχή τις κβαντικές μεθόδους που εφαρμόζονται στα fullerenes. Με τις μεθόδους DFT και TD-DFT κάποια μπορεί να λάβει το IR, Raman και τα UV φάσματα. Τα αποτελέσματα τέτοιων υπολογισμών μπορούν να συγκριθούν με τα πειραματικά αποτελέσματα.
Οι ερευνητές ήταν σε θέση να αυξήσουν την ικανότητα αμέσου αντιδράσεως των fullerenes με την ένωση των ενεργών ομάδων με τις επιφάνειές τους. Το Buckminsterfullerene δεν εκθέτει «το superaromaticity»: δηλαδή τα ηλεκτρόνια στα εξαγωνικά δαχτυλίδια όχι πέρα από ολόκληρο το μόριο.
Ένα σφαιρικό fullerene των ατόμων άνθρακα ν έχει τα pi-συνδέοντας ηλεκτρόνια ν, ελεύθερος. Αυτοί πρέπει να προσπαθήσουν πέρα από ολόκληρο το μόριο. Οι κβαντικοί μηχανικοί μιας τέτοιας ρύθμισης πρέπει να είναι όπως ένα κοχύλι μόνο της γνωστής κβαντικής μηχανικής δομής ενός ενιαίου ατόμου, με ένα γεμισμένο σταύλος κοχύλι για ν = 2, 8, 18, 32, 50, 72, 98, 128, κ.λπ. δηλ. δύο φορές ένα τέλειο squarenumber αλλά αυτή η σειρά δεν περιλαμβάνει 60. Αυτός ο κανόνας 2 (Ν + 1) 2 (με τον ακέραιο αριθμό Ν) για το sphericalaromaticity είναι το τρισδιάστατο ανάλογο του κανόνα Hückel. Τα 10+ cationwould ικανοποιούν αυτόν τον κανόνα, και πρέπει να είναι αρωματικά. Αυτό έχει αποδειχθεί για να συμβεί χρησιμοποιώντας τη quantumchemical διαμόρφωση, η οποία παρουσίασε την ύπαρξη των ισχυρών διαμαγνητικών ρευμάτων σφαιρών στο κατιόν. [43]
Κατά συνέπεια, το Γ60 στο νερό τείνει να πάρει δύο περισσότερα ηλεκτρόνια και να γίνει ένα ανιόν. Το nC60 που περιγράφεται κατωτέρω μπορεί να είναι το αποτέλεσμα του Γ60 προσπαθώντας να διαμορφώσει έναν χαλαρό μεταλλικό δεσμό.
Το Fullerenes δεν είναι σταθερό, αλλά όχι συνολικά unreactive. Η SP2 - τα υβριδοποιημένα άτομα άνθρακα, που είναι στο ενεργειακό ελάχιστό τους στον επίπεδο γραφίτη, πρέπει να καμφθούν για να διαμορφώσουν την κλειστό σφαίρα ή το σωλήνα, οι οποίοι παράγουν την πίεση γωνίας. Η χαρακτηριστική αντίδραση των fullerenes είναι ηλεκτρονιόφιλη προσθήκη σε 6,6 διπλούς δεσμούς, η οποία μειώνει την πίεση γωνίας με την αλλαγή των υβριδοποιημένων αυτών SP2 - υβριδοποιημένοι άνθρακεςστη SP3 -. Η αλλαγή στα υβριδοποιημένα τροχιακοους αναγκάζει τις γωνίες δεσμών για να μειωθεί από για 120° στα τροχιακοους SP2 σε περίπου 109.5° στα τροχιακοους SP3. Αυτή η μείωση στις γωνίες δεσμών επιτρέπει τους δεσμούς να κάμψει λιγότερων κατά την κλείσιμο της σφαίρας ή του σωλήνα, και έτσι, το μόριο γίνεται σταθερότερο.
Άλλα άτομα μπορούν να παγιδευτούν μέσα στα fullerenes για να σχηματίσουν τις ενώσεις συνυπολογισμού γνωστές ως endohedral fullerenes. Ένα ασυνήθιστο παράδειγμα είναι η αυγό-διαμορφωμένη fullerene φυματίωσητο3N@C 84, η οποία παραβιάζει τον απομονωμένο κανόνα Πενταγώνου. [44] τα πρόσφατα στοιχεία για έναν αντίκτυπο μετεωριτών στο τέλος της Permian περιόδου βρέθηκαν με την ανάλυση των ευγενών αερίων που συντηρήθηκαν έτσι. [45] metallofullerene-βασισμένος εμβολιάζει τη χρησιμοποίηση της rhonditic διαδικασίας χάλυβα αρχίζει την παραγωγή ως μια από τις πρώτες εμπορικά βιώσιμες χρήσεις των buckyballs.
Οι διαδικασίες παραγωγής Fullerene περιλαμβάνουν ακόλουθα πέντε subprocesses: (ι) σύνθεση των fullerenes ή του fullerene-περιορισμού της αιθάλης (ii) εξαγωγή (iii) χωρισμός (καθαρισμός) για κάθε μόριο fullerene, που παράγει τα καθαρά fullerenes όπως το Γ60 (iv) σύνθεση των παραγώγων (συνήθως που χρησιμοποιούν τις τεχνικές οργανικής σύνθεσης) (β) άλλη μετα-επεξεργασία όπως η διασπορά σε μια μήτρα. Οι δύο μέθοδοι σύνθεσης χρησιμοποιούμενες στην πράξη είναι η μέθοδος τόξων, και η μέθοδος καύσης. Το τελευταίο, που ανακαλύπτεται στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης, προτιμάται για τη βιομηχανική παραγωγή μεγάλων κλιμάκων. [57] [58]
Το Fullerenes έχει χρησιμοποιηθεί εκτενώς για διάφορες βιοϊατρικές εφαρμογές συμπεριλαμβανομένου του σχεδίου των υψηλής απόδοσης πρακτόρων αντίθεσης MRI, των πρακτόρων αντίθεσης απεικόνισης ακτίνας X, της φωτοδυναμικής θεραπείας και του φαρμάκου και της παράδοσης γονιδίων, που συνοψίζεται σε διάφορες περιεκτικές αναθεωρήσεις.
Η βασιλική τεχνολογία και «το σχολείο του πανεπιστημίου της Σαγκάη Επιστημών των Υλικών & εφαρμοσμένης μηχανικής» ήταν από κοινού
και αναπτυγμένος τη μηχανή επιστρώματος PVD για περισσότερη Ε&Α εφαρμογών.
Με την επαγωγική μέθοδο εξάτμισης για να καταθέσει τη λεπτή ταινία στο υψηλό κενό περιβάλλον στα προϊόντα.
