August 1, 2018
ในช่วงต้นทศวรรษ 2000s คุณสมบัติทางเคมีและกายภาพของ fullerenes เป็นหัวข้อร้อนในด้านการวิจัยและพัฒนา ศาสตร์นิยม กล่าวถึงการใช้ fullerenes (graphene) ใน ชุดเกราะ ในเมษายน 2546, fullerenes อยู่ภายใต้การศึกษาเพื่อการ ใช้ยาที่มีศักยภาพ : พันธบัตรปฏิปักษ์เฉพาะกับโครงสร้างเพื่อกำหนดเป้าหมาย แบคทีเรียที่ ทนและแม้กระทั่งเป้าหมายเซลล์ มะเร็ง บางอย่างเช่น เนื้องอก ฉบับเดือนตุลาคมปี 2005 ของ Chemistry & Biology มีบทความเกี่ยวกับการใช้ fullerenes ในฐานะ ยาต้านจุลชีพที่มีการ ใช้งานแสง [42]
ในสาขา นาโนเทคโนโลยี ความต้านทานความร้อน และความเป็น ตัวนำยิ่งยวด เป็นคุณสมบัติที่ได้รับการศึกษาหนักบางส่วน
วิธีการทั่วไปที่ใช้ในการผลิต fullerenes คือการส่งกระแสไฟฟ้าที่มีขนาดใหญ่ระหว่างขั้วไฟฟ้า แกรไฟต์ ใกล้เคียงกันในบรรยากาศ เฉื่อย ผล พลาสมา คาร์บอนที่ เกิดระหว่างขั้วไฟฟ้าเย็นลงในสารตกค้างจากโซเดียมซึ่งสามารถแยกแยะความแตกต่างของฟูลเลอร์ไรน์ได้มาก
มีการคำนวณจำนวนมากที่ทำโดยใช้วิธี quantum ab-initio ที่ ใช้กับ fullerenes ด้วยวิธี DFT และ TD-DFT สามารถหาค่า IR , Raman และ UV spectra ได้ ผลการคำนวณดังกล่าวสามารถนำมาเปรียบเทียบกับผลการทดลองได้
นักวิจัยสามารถเพิ่ม reactivity ของ fullerenes ได้โดยการยึดกลุ่ม active ไว้กับพื้นผิวของมัน Buckminsterfullerene ไม่แสดงถึง " superaromaticity ": นั่นคืออิเล็กตรอนในวงหกเหลี่ยมไม่ delocalize เหนือโมเลกุลทั้งหมด
Fullerene ทรงกลมของอะตอมของอะตอมคาร์บอนมีอิเล็กตรอนที่ไม่อิ่มอกเอาเปรียบและสามารถปลดปล่อยได้ เหล่านี้ควรพยายาม delocalize มากกว่าโมเลกุลทั้งหมด กลศาสตร์ควอนตัมของการจัดเรียงดังกล่าวควรเป็นเช่นเดียวกับโครงสร้างทางกลควอนตัมที่รู้จักกันดีของเปลือกเดียวที่มีเปลือกที่มีเสถียรภาพสำหรับ n = 2, 8, 18, 32, 50, 72, 98, 128, ฯลฯ .; กล่าวคือสองครั้ง จำนวนตารางที่ สมบูรณ์แบบ; แต่ชุดนี้ไม่รวม 60 กฎ 2 ( N + 1) 2 (มีจำนวนเต็ม N ) สำหรับ aromaticity ทรงกลม เป็นอะนาล็อกสามมิติของ กฎ ของ Hückel ไอออนบวก 10% จะตอบสนองกฎนี้และควรเป็นกลิ่นหอม นี่แสดงให้เห็นว่าเป็นกรณีที่ใช้แบบจำลอง ทางเคมีควอนตัม ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามีรูปทรงกลมที่มีขนาดใหญ่ใน cation [43]
เป็นผลให้ C 60 ในน้ำมีแนวโน้มที่จะรับอิเล็กตรอนอีกสองตัวและกลายเป็น ไอออนไน ซ์ n 60 เซลเซียสที่อธิบายไว้ด้านล่างอาจเป็นผลมาจาก C 60 ที่พยายามจะสร้าง พันธะโลหะ หลวม ๆ
Fullerenes มีเสถียรภาพ แต่ไม่ทำปฏิกิริยาโดยสิ้นเชิง อะตอมของคาร์บอน sp2 ซึ่งมีพลังงานต่ำสุดใน กราไฟท์ ระนาบจะต้องโค้งงอเพื่อสร้างทรงกลมหรือท่อปิดซึ่งจะทำให้เกิด ความเครียดในมุม ปฏิกิริยาลักษณะของ fullerenes เป็น electrophilic นอกจากนี้ ที่ 6,6 พันธบัตรคู่ซึ่งจะช่วยลดความเครียดมุมโดยการเปลี่ยน sp 2 - ไฮโดรเจนซัลไฟด์ใน sp 3 - hybridized การเปลี่ยนแปลงใน orbitals ไฮบริดทำให้มุมพันธะลดลงจากประมาณ 120 °ใน orbitals sp 2 ไปประมาณ 109.5 °ใน sp 3 orbitals การลดมุมของพันธบัตรนี้ช่วยให้พันธบัตรสามารถโค้งงอได้น้อยลงเมื่อปิดทรงกลมหรือท่อและโมเลกุลจะมีเสถียรภาพมากขึ้น
อะตอมอื่น ๆ สามารถถูกขังอยู่ภายใน fullerenes เพื่อก่อให้เกิด สารประกอบที่ เรียกว่า endohedraler fullerenes ตัวอย่างที่ผิดปกติคือ egger fullerene Tb 3 N @ C 84 ซึ่งละเมิดกฎของเพนตากอนที่แยกได้ [44] หลักฐานล่าสุดสำหรับผลกระทบดาวตกเมื่อสิ้นสุดระยะเวลา Permian พบโดยการวิเคราะห์ ก๊าซมีตระกูลที่ เก็บรักษาไว้ [45] Metallofullerene- based inoculates ใช้กระบวนการเหล็ก rhonditic เป็นจุดเริ่มต้นการผลิตเป็นหนึ่งในการใช้งานเชิงพาณิชย์ครั้งแรกของ buckyballs
กระบวนการผลิต Fullerene ประกอบด้วยห้าขั้นตอนย่อยต่อไปนี้: (i) การสังเคราะห์ fullerenes หรือฟองที่มีฟูลเลอร์ประกอบด้วย (2) การสกัด; (iii) แยก (ฟอก) สำหรับแต่ละโมเลกุล fullerene, yielding fullerenes บริสุทธิ์เช่น C 60 ; (iv) การสังเคราะห์อนุพันธ์ (ส่วนใหญ่ใช้เทคนิคการสังเคราะห์สารอินทรีย์); (v) การประมวลผลอื่น ๆ เช่นการกระจายตัวลงในเมตริกซ์ วิธีการสังเคราะห์ทั้งสองวิธีที่ใช้ในทางปฏิบัติคือวิธีการโค้งและวิธีการเผาไหม้ หลังค้นพบที่ สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ เป็นที่ต้องการสำหรับการผลิตในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ [57] [58]
Fullerenes ได้รับการใช้อย่างแพร่หลายสำหรับการใช้งานด้านชีวการแพทย์หลาย ๆ อย่างรวมถึงการออกแบบ สารลดความคมชัดของ MRI ที่มีสมรรถนะสูงสารควบคุมความเปรียบต่างของการถ่ายภาพรังสีเอกซ์การบำบัดด้วยแสงและการจัดส่งยาและยีนสรุปได้จากบทวิจารณ์ที่หลากหลาย
Royal Technology และ " School of Material Science & Engineering Shanghai University " ได้รับการร่วมมือกัน
และพัฒนาเครื่องเคลือบ PVD สำหรับการใช้งานมากขึ้น R & D.
ด้วยวิธีการระเหยแบบเหนี่ยวนำเพื่อฝากฟิล์มบาง ๆ ในสภาวะสูญญากาศสูงบนผลิตภัณฑ์
