富勒烯是什么? ¹

富勒烯是一种由碳组成的中空分子，形状呈球型、椭球型、柱型或管状。它与石墨在结构上相似，但含有不同的环状结构。

1985年，科学家们在莱斯大学制备出了第一种富勒烯，因其形状与建筑师巴克明斯特·富勒的作品相似，被命名为“巴克明斯特·富勒烯”（巴克球）。富勒烯不仅在地球上存在，科学家们还在外太空中发现了富勒烯分子。

富勒烯的发现拓展了碳的同素异形体的数目，引起了科学家们的兴趣。它具有独特的化学和物理性质，并在材料科学、电子学和纳米技术等领域具有潜在应用。

如何制备富勒烯？

为了进行富勒烯研究，需要大量低成本的高纯度富勒烯。目前，常用的制备方法包括电弧法、热蒸发法、燃烧法和化学气相沉积法等。

电弧法

电弧法是实验室中制备空心富勒烯和金属富勒烯常用的方法。通过在高真空环境中通入惰性气体，利用电弧放电使石墨电极气化形成等离子体，最终形成稳定的富勒烯分子。

燃烧法

燃烧法是工业中生产富勒烯的主要方法。通过调整压强和气体比例等参数，可以控制富勒烯的生成。

富勒烯的应用领域

护肤品

富勒烯能够亲和自由基，因此被用于某些护肤品中。然而，其效果一般且价格昂贵。

多元体研究

富勒烯衍生物与其他富电子基团共价或非共价形成多元体，用于研究分子内能量、电荷转移和光致能量转移等。

有机太阳能电池

富勒烯的衍生物被广泛应用于有机太阳能电池中，其中一些已经商用。富勒烯作为电子受体材料，为有机太阳能电池的发展做出了贡献。