神奇的富勒烯

什么是富勒烯？

富勒烯的名字听起来还挺高级，但其实简单地说，它就是——碳。

没错，它本质上是一种碳的同素异形体，也就是我们生活中常见到的煤炭的弟兄，相似的同素异形体还包括令万千女性心动不已的钻石。与其它碳材料相比，富勒烯是唯一具有确定分子结构的碳单质它的分子模型与由12块黑色五边形与20块白色六边形拼合而成的足球一模一样，所以也称其为“足球烯”。虽然它们形态各异，性质也千差万别，但是均由同一种分子构成。

我们不禁感慨大自然的鬼斧神工。本文将带您一起认识神奇的富勒烯。

富勒烯的发展史

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，美国化学家罗伯特·柯尔、英国化学家哈罗德·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。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，他们认为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）。

1990年，克利斯莫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，伍德制备出开孔富勒烯，而PCBM也被他首次制备。

1996年，罗伯特·科尔、哈罗德·克罗托和理查德·斯莫利因富勒烯的发现获诺贝尔化学奖。

一出现便“风光无限”的富勒烯，曾被誉为“纳米王子”，其三位发现者均被授予诺贝尔化学奖。但时至今日，富勒烯市场化应用的前景仍不明朗，富勒烯的应用主要面临三重难关：生产难、分离难、保存难。

过去20余年，富勒烯开始在生物医药领域尝试应用落地。在日本，人们利用富勒烯能消除自由基的功效制备化妆品，富勒烯作为一种极强的抗氧化物，在皮肤抗衰老、促进毛囊生长等领域可能发挥作用；甚至还有人将其做成富勒烯水在市场上销售，并称其为“C60生命之水”。

尽管科学家们已经清楚地知道，富勒烯在电子学、光学、电磁学、医药学等领域有着广阔的应用前景。但研究富勒烯的学术门槛较高，制备工艺技术难度较大，量产化较难，因此富勒烯市场化仍将面临长期的“成长烦难”。我们坚信，随着科技水平的不断发展，富勒烯终有一天会成为人们生活中的“得力助手”。