富勒烯的历史沿革 布加勒斯特的历史沿革

C60\u7684\u5386\u53f2\u6cbf\u9769

1971\u5e74\uff0c\u5927\u6cfd\u6620\u4e8c\u53d1\u8868\u300a\u82b3\u9999\u6027\u300b\u4e00\u4e66\uff0c\u5176\u4e2d\u63cf\u8ff0\u4e86C60\u5206\u5b50\u7684\u8bbe\u60f3\u30021980\u5e74\uff0c\u996d\u5c9b\u6f84\u7537\u5728\u5206\u6790\u78b3\u819c\u7684\u900f\u5c04\u7535\u5b50\u663e\u5fae\u955c\u56fe\u65f6\u53d1\u73b0\u540c\u5fc3\u5706\u7ed3\u6784\uff0c\u5c31\u50cf\u5207\u5f00\u7684\u6d0b\u8471\uff0c\u8fd9\u662fC60\u7684\u7b2c\u4e00\u4e2a\u7535\u5b50\u663e\u5fae\u955c\u56fe\u3002 1983\u5e74\uff0c\u514b\u7f57\u6258\u84b8\u53d1\u77f3\u58a8\u68d2\u4ea7\u751f\u7684\u78b3\u7070\u7684\u7d2b\u5916\u53ef\u89c1\u5149\u8c31\u4e2d\u53d1\u73b0215nm\u548c265nm\u7684\u5438\u6536\u5cf0\uff0c\u4ed6\u4eec\u79f0\u4e4b\u4e3a\u201c\u9a7c\u5cf0\u201d\uff0c\u4ed6\u4eec\u63a8\u65ad\u51fa\u8fd9\u662f\u5bcc\u52d2\u70ef\u4ea7\u751f\u7684\u30021984\u5e74\uff0c\u5bcc\u52d2\u70ef\u7684\u7b2c\u4e00\u4e2a\u5149\u8c31\u8bc1\u636e\u662f\u57281984\u5e74\u7531\u7f8e\u56fd\u65b0\u6cfd\u897f\u5dde\u7684\u827e\u514b\u68ee\u5b9e\u9a8c\u5ba4\u7684\u7f57\u82ac\u7b49\u4eba\u53d1\u73b0\u7684\uff0c\u4f46\u662f\u4ed6\u4eec\u4e0d\u8ba4\u4e3a\u8fd9\u662fC60\u7b49\u56e2\u7c07\u4ea7\u751f\u7684\u30021985\u5e74\uff0c\u82f1\u56fd\u5316\u5b66\u5bb6\u54c8\u7f57\u5fb7\u00b7\u6c83\u7279\u5c14\u00b7\u514b\u7f57\u6258\u535a\u58eb\u548c\u7f8e\u56fd\u79d1\u5b66\u5bb6\u7406\u67e5\u5fb7\u00b7\u65af\u83ab\u5229\u7b49\u4eba\u5728\u6c26\u6c14\u6d41\u4e2d\u4ee5\u6fc0\u5149\u6c7d\u5316\u84b8\u53d1\u77f3\u58a8\u5b9e\u9a8c\u4e2d\u9996\u6b21\u5236\u5f97\u753160\u4e2a\u78b3\u7ec4\u6210\u7684\u78b3\u539f\u5b50\u7c07\u7ed3\u6784\u5206\u5b50C60\uff0c\u5e76\u63a8\u6d4b\u8fd9\u4e2a\u56e2\u7c07\u662f\u7403\u72b6\u7ed3\u6784\u30021990\u5e74\uff0c\u514b\u5229\u65af\u83ab\uff08Kriischmer\uff09\u7b49\u4eba\u7b2c\u4e00\u6b21\u62a5\u9053\u4e86\u5927\u91cf\u5408\u6210C60\u7684\u65b9\u6cd5\uff0c\u624d\u4f7f\u5f97C60\u7684\u7814\u7a76\u5f97\u4ee5\u5927\u91cf\u5c55\u5f00\u30021991\u5e74\uff0c\u52a0\u5dde\u5927\u5b66\u6d1b\u6749\u77f6\u5206\u6821\u7684\u970d\u91d1\u65af\uff08Joel Hawkins\uff09\u5f97\u5230\u4e86\u5bcc\u52d2\u70ef\u884d\u751f\u7269\u7684\u7b2c\u4e00\u4e2a\u6676\u4f53\u7ed3\u6784\uff0c\u6807\u5fd7\u7740\u5bcc\u52d2\u70ef\u7ed3\u6784\u88ab\u51c6\u786e\u6d4b\u5b9a\u30021992\u5e74\u7f8e\u56fd\u79d1\u5b66\u5bb6P. R. Buseck\u5728\u7528\u9ad8\u5206\u8fa8\u900f\u5c04\u7535\u955c\u7814\u7a76\u4fc4\u7f57\u65af\u6570\u4ebf\u5e74\u524d\u7684\u5730\u4e0b\u7684\u4e00\u79cd\u540d\u4e3aShungites\u7684\u77ff\u77f3\u65f6\uff0c\u53d1\u73b0\u4e86C60\u548cC70\u7684\u5b58\u5728\uff0c\u98de\u884c\u65f6\u95f4\u8d28\u8c31\u4e5f\u8bc1\u660e\u4e86\u4ed6\u4eec\u7684\u7ed3\u8bba\uff0c\u4ea7\u751f\u539f\u56e0\u672a\u77e5\u30021995\u5e74\uff0c\u4f0d\u5fb7\uff08Fred Wudl\uff09\u5236\u5907\u51fa\u5f00\u5b54\u5bcc\u52d2\u70ef\uff1b\u800cPCBM\u4e5f\u88ab\u4ed6\u9996\u6b21\u5236\u5907\u30021996\u5e74\uff0c\u7f57\u4f2f\u7279\u00b7\u79d1\u5c14\uff08\u7f8e\uff09\u54c8\u7f57\u5fb7\u00b7\u6c83\u7279\u5c14\u00b7\u514b\u7f57\u6258\uff08\u82f1\uff09\u7406\u67e5\u5fb7\u00b7\u65af\u83ab\u5229\uff08\u7f8e\uff09\u56e0\u5bcc\u52d2\u70ef\u7684\u53d1\u73b0\u83b7\u8bfa\u8d1d\u5c14\u5956\u3002 2010\u5e74\u52a0\u62ff\u5927\u897f\u5b89\u5927\u7565\u5927\u5b66\u79d1\u5b66\u5bb6\u57286500\u5149\u5e74\u4ee5\u5916\u7684\u5b87\u5b99\u661f\u4e91\u4e2d\u53d1\u73b0\u4e86C60\u5b58\u5728\u7684\u8bc1\u636e\uff0c\u4ed6\u4eec\u901a\u8fc7\u53f2\u5339\u54f2\u592a\u7a7a\u671b\u8fdc\u955c\u53d1\u73b0\u4e86C60\u7279\u5b9a\u7684\u4fe1\u53f7\u3002 2014\u5e748\u670825\u65e5\uff0c\u79d1\u5b66\u5bb6\u66fe\u4e00\u76f4\u8bbe\u60f3\u7528\u5176\u4ed6\u5143\u7d20\u6784\u9020\u5177\u6709\u76f8\u540c\u7ed3\u6784\u7684\u5df4\u57fa\u7403\uff0c\u800c\u8fd9\u4e00\u8bbe\u60f3\u53d8\u6210\u73b0\u5b9e\uff0c\u7814\u7a76\u4eba\u5458\u5b8c\u6210\u4e86\u7b2c\u4e00\u4e2a\u7528\u787c\u539f\u5b50\u7ec4\u6210\u7684\u5df4\u57fa\u7403\u3002\u7531\u4e8e\u787c\u5177\u6709\u7535\u5b50\u7f3a\u5931\u7684\u6027\u8d28\uff0c\u6240\u4ee5\u8be5\u5df4\u57fa\u7403\u53ef\u4ee5\u7528\u6765\u50a8\u5b58\u6c22\u6c14\uff0c\u8fdb\u4e00\u6b65\u53d1\u5c55\u6210\u65b0\u578b\u7eb3\u7c73\u6750\u6599\u3002\u636e\u4e86\u89e3\uff0c\u5df4\u57fa\u7403C60\u662f\u5355\u7eaf\u7531\u78b3\u539f\u5b50\u7ed3\u5408\u5f62\u6210\u7684\u7a33\u5b9a\u5206\u5b50\uff0c\u5b83\u5177\u670960\u4e2a\u9876\u70b9\u548c32\u4e2a\u9762\uff0c\u5176\u4e2d12\u4e2a\u4e3a\u6b63\u4e94\u8fb9\u5f62\uff0c20\u4e2a\u4e3a\u6b63\u516d\u8fb9\u5f62\u3002\u5176\u76f8\u5bf9\u5206\u5b50\u8d28\u91cf\u7ea6\u4e3a720\u3002

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早在1965年,二十面体C60H60被认为是一种可能的拓扑结构。 20世纪60年代科学家们对非平面的芳香结构产生了浓厚的兴趣,很快就合成了碗状分子碗烯(Corannulene)。 日本科学家大泽映二在与儿子踢足球时想到,也许会有一种分子由sp杂化的碳原子组成,比如将几个碗烯拼起来的共轭球状结构,实现三维芳香性。 他开始研究这种球状分子,不久他得出这种结构可以由截去一个二十面体的顶角得到,并称之为截角二十面体,就像足球的拼皮结构那样;他还预言了CnHn分子的存在。大泽虽然在1970年就预言了C60分子的存在,但遗憾的是,由于语言障碍,他的两篇用日文发表的文章并没有引起人们的普遍重视,而大泽本人也没有继续对这种分子的研究,因而使得C60的发现已经是15年以后的事了。
1970年汉森(R. W. Henson)设计了一个C60的分子结构,并用纸制作了一个模型。然而这种碳的新形式的证据非常弱,包括他的同事都无法接受。因此这个结果并没有发表,不过《碳》期刊在1999年确认了这个结果。富勒烯的第一个光谱证据是在1984年由美国新泽西州的艾克森实验室的罗芬(Rohlfing),考克斯(Cox)和科多(Kldor)发现的,当时他们使用由莱斯大学理查德·斯莫利设计的激光汽化团簇束流发生器,用激光汽化蒸发石墨,用飞行时间质谱发现了一系列Cn(n=3,4,5,6)和C2n(n>=10)的峰,而相距较近的C60和C70的峰是最强的不过很遗憾,他们没有做进一步的研究,也没有探究这个强峰的意义。1985年,英国化学家哈罗德·沃特尔·克罗托博士和美国赖斯大学的科学家理查德·斯莫利、海斯(James R. Heath)、欧布莱恩(Sean O'Brien)和科乐(Robert Curl)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。富勒烯的主要发现者们受建筑学家巴克敏斯特·富勒设计的加拿大蒙特利尔世界博览会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,因此将其命名为巴克明斯特·富勒烯(buckminster fullerene),简称富勒烯(fullerene)。为此,克罗托、科尔和斯莫利获得了1996年度诺贝尔化学奖。在1990年前,关于富勒烯的研究都集中于理论研究, 因为没有足量的富勒烯用于实验,直到1990后,哈夫曼(Donald Huffman),克拉策门(Wolfgang Krätschmer)和福斯迪罗伯劳斯(Konstantinos Fostiropoulos)等人第一次报道了大量合成C60的方法,才使得C60的研究得以大量展开。富勒烯的纯化对于化学家们是一个挑战,同时也在很大程度上决定了富勒烯的价格。内嵌富勒烯是指在生成富勒烯的过程中将离子或小分子包到碳笼中。富勒烯的化学反应很特别,例如1993年发现的Bingel反应等。碳纳米管在1991被发现。
C60在甲苯溶液中的紫外-可见吸收谱。浓度:0.052mmol/L。测试仪器:JASCO V570。 1971年,大泽映二发表《芳香性》一书,其中描述了C60分子的设想。
1980年,饭岛澄男在分析碳膜的透射电子显微镜图时发现同心圆结构,就像切开的洋葱,这是C60的第一个电子显微镜图。 1983年,克罗托蒸发石墨棒产生的碳灰的紫外可见光谱中发现215nm和265nm的吸收峰,他们称之为“驼峰”;后来他们推断这是富勒烯产生的。
1984年,富勒烯的第一个光谱证据是在1984年由美国新泽西州的艾克森实验室的罗芬等人发现的,但是他们不认为这是C60等团簇产生的。
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,并推测这个团簇是球状结构。
1990年,克利斯莫(Kriischmer)等人第一次报道了大量合成C60的方法,才使得C60的研究得以大量展开。
1991年,加州大学洛杉矶分校的霍金斯(Joel Hawkins)得到了富勒烯衍生物的第一个晶体结构,标志着富勒烯结构被准确测定。
1995年,伍德(Fred Wudl)制备出开孔富勒烯;而PCBM也被他首次制备。
1996年,罗伯特·科尔(美)、哈罗德·沃特尔·克罗托(英)和理查德·斯莫利(美)因富勒烯的发现获诺贝尔奖。
2013年3月,中国科学技术大学化学与材料科学学院及合肥微尺度物质科学国家实验室杨上峰教授课题组与华中科技大学材料科学与工程学院卢兴教授组、美国Univ. of Puerto Rico陈中方教授组和日本筑波大学Takeshi Akasaka教授组合作,发现并分离表征了一种新结构富勒烯,改变了富勒烯界对于内嵌富勒烯结构已公认20余年的认识。
2015年3月,杨上峰教授课题组又成功地合成并分离表征了一种十余年来一直被认为因稳定性低而“不可被分离”的新结构内嵌富勒烯,这一发现弥补了内嵌富勒烯研究领域的一席空白,实验上证明了分离出低稳定性的新结构富勒烯的可能性。该研究成果发表于国际重要化学期刊《美国化学会志》。审稿人认为,文章在富勒烯化学上取得了重要的进展”;“这项工作标志着在金属富勒烯科学领域取得了巨大的进展……这是一项很棒的工作。” 在流行文化中的富勒烯元素很多,并且在科学家关注它们之前就出现了。在《新科学家》杂志中,曾经每周有琼斯(David E. H. Jones)写的叫做《地达拉斯》(Daedalus)的专栏来描述各种有趣但很难实现的科学和技术。1966年,他建议可能通过掺杂杂原子来扭曲一个平面的六边形组成的网来得到一个中空的碳球分子。
2010年9月4日,谷歌的首页上用一个旋转的C60富勒烯取代了GOOGLE图案中的第二个O来庆祝富勒烯发现25周年。





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