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诺贝尔奖纳米材料——富勒烯 富勒烯为什么被称为纳米王子?

诺贝尔奖纳米材料——富勒烯 富勒烯为什么被称为纳米王子?
碳丰科技  2025-02-25  |  阅读:35

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富勒烯( Fullerene)是一种单质碳元素构成的同素异形体。富勒烯直径只有0.7纳米,每一毫克纯富勒烯里有8.36e17(8.36亿个亿)个富勒烯分子,如同富勒烯与足球的直径比例等同于足球与地球的直径的比例。同时由于富勒烯完美的对称结构、在纳米尺度范围内特殊的稳定性,以及奇异的电子结构使其成为在许多高新技术领域应用潜力巨大的材料,被业界称为”纳米王子“ 


二、物理性质 

1).溶解性
      非极性分子C60具有高度对称性,它在不同有机溶剂中的溶解性是不同的。C60在芳香族溶剂中的溶解速度不快,且在脂肪烃中的溶解度存在着一定的规律:随着溶剂分子中碳原子数目的增加,溶解度逐渐增大 , 目前用于溶解C60最常用的溶剂为甲苯。

2).超导性
      面心立方的固态C60是能隙为1.5eV的半导体,但其具有很强的电子亲和力,从而使得导电性得到改善。C60和碱金属作用,形成稳定的复合型离子化合物,这种复合型离子化合物就会转变成为超导体,表现出良好的超导性。

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。

4).非线性光学性质
       富勒烯C60具有良好的非线性光学性质,它是电子共轭的笼形结构存在着三维高度非定域,大量的共轭r电子云分布在其内外表面上。C60在光的散发后会发生光电子的转移,形成电子一空穴对,由此预测C60是很好的光电导材料。

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