金属富勒烯的合成和提取分离研究进展

金属富勒烯的进一步研究受到了合成量少,分离和提纯困难,效率低的限制.探索高效地合成和提取分离金属富勒烯的方法,对金属富勒烯的进一步研究具有重要的意义.分析和总结了目前电弧放电法高效合成金属富勒烯采取的手段、不同提取方法和提取剂与金属富勒烯提取效率的关系,介绍了金属富勒烯提纯的主要方法.     

国外期刊亮点

正富勒烯结构氟离子检测剂北京大学化学学院甘良兵等在富勒烯化学研究中取得进展,合成了可用于氟离子检测的富勒烯衍生物,该结果5月5日在线发表于Organic Chemistry Frontiers。该研究小组近年来合成了一系列结构新颖的富勒烯衍生物,此次他们合成了富勒烯骨架上具有烯胺片段的富勒烯开孔衍生物,用单晶X-射线衍射确定了其结构。该化合物对于氟离子有明显的颜色响应,其三     

富勒烯新结构的研究进展

富勒烯Cn是一类由12个五元环和若干六元环组成的笼状全碳分子.根据碳笼表面是否含相邻分布的五元环,富勒烯可分为IPR富勒烯和非IPR富勒烯.25年来,人们在发展富勒烯合成新方法和寻找富勒烯新结构方面做了大量的工作,富勒烯家族得到了很大的扩充,越来越多的富勒烯新结构被陆续发现和分离出来.迄今为止,已分离、表征了C20~C104的60余种富勒烯新结构,包括40余种IPR富勒烯结构,以及通过笼外化学修饰或内嵌原子(或原子簇)的稳定化策略合成的20余种违反IPR规则的富勒烯.详细总结了这些迄今为止已报道的各种富勒烯新结构,并对今后富勒烯研究的重点和内容进行了预测.     

富勒烯生物分子衍生物合成的研究进展

富勒烯生物分子衍生物的合成是改善富勒烯水溶性的重要策略,本文对几大类富勒烯生物分子衍生物的合成进行了综述,还讨论并提出了这类物质的研究前景和展望。     

2010年4期 ·半月科技要闻·

合成最小碳纳米管结构富勒烯C90 浙江大学刘子阳和美国加利福尼亚大学Marilyn M．Olmstead等科研人员成功合成世界上最小碳纳米管结构的富勒烯C90（Frontiers of Chemistry,doi：10．1002／anie．200906023）。合成的C90富勒烯具有纳米管结构,直径为017nm,长度为1．1nm,     

富勒烯科学的若干研究进展

富勒烯的三维空间构型和众多的双键为富勒烯科学的发展提供了广阔的空间，内嵌富勒烯则可以通过控制笼内包合的原子来调节富勒烯的电子结构和还原性质。目前，富勒烯的研究主要集中在富勒烯和金属富勒烯基新型功能材料的合成表征以及应用，其中以设计新的富勒烯／金属富勒烯材料用于化学传感器、太阳能电池及其它器件为主要研究焦点。旨在对目前富勒烯科学的发展与应用研究作一综述介绍。     

富勒烯金属纳米合成物光学非线性吸收比较

富勒烯是一种结构高度对称、物理性质非常稳定的碳团族,但由于它在普通的溶剂中的溶解性较差,限制了它在光限幅方面的应用,为了克服这一缺点,人们合成了多种富勒烯衍生物,与此同时,纳米结构体系材料在光限幅方面所呈现出的良好性能也引起了人们的关注,为了进一步提高光限幅特性,人们在富勒烯衍生物的基础上又合成了基于富勒烯纳米结构体系材料,研究了几种基于富勒烯金属纳米合成物的光学非线性吸收特性,应用Z扫描技术,在532nm波长,8ns脉宽激光下,首次测量了几种富勒烯金纳米合成的非线性吸收特性,实验结果表明,不同取代基影响非线性吸收。     

富勒烯多金属配合物η~2C_(70)[Pt(PPh_3)_2]_n的合成与表征

合成了一系列多金属的富勒烯铂配合物,采用元素分析、红外、紫外 可见光谱、光电子能谱(XPS)等手段对其进行表征,并进一步研究了该系列多金属富勒烯配合物的氧化还原性能.     

富勒烯多金属配合物η^2-C70[Pt（PPh3）2]n的合成与表征

合成了一系列多金属的富勒烯铂配合物，采用元素分析、红外、紫外-可见光谱、光电子能谱(XPS)等手段对其进行表征，并进一步研究了该系列多金属富勒烯配合物的氧化还原性能。     

富勒烯及其衍生物动物实验的研究进展

<正>1985年,Kroto等由于成功地发现了以C60为代表的富勒烯[1],而共同分享了1996年度的诺贝尔化学奖。自1990年Krstschmer等找到了合成克量级C60的方法以来[2],许多生物学家就开始了对富勒烯及其衍生物的研究。富勒烯及其衍生物的生物学效应包括酶活性的抑制、DNA选择性剪切作用、抗菌     

电弧法合成富勒烯研究

以光谱纯石墨电极为原料,He气氛下,研究并获得了自制电弧炉电弧放电法制备富勒烯的最佳工艺条件：氦气压力P=0．04～0．06MPa,直流电流强度I=100～150A。对电弧法合成富勒烯的形成机理进行了探讨,认为适宜的温度场分布是提高富勒烯产率的重要因素。     

化学气相沉积法低温合成纳米洋葱状富勒烯

以Al（OH）3担载铁作催化剂,乙炔为碳源、氩气为载气分别在400℃和460℃下利用化学气相沉积法进行了催化反应,采用高分辨透射电镜对产物进行了结构表征。同时,还探讨了化学气相沉积法催化合成内包金属纳米洋葱状富勒烯的生长机理,从理论上分析了低温合成纳米洋葱状富勒烯的合理性。     

科学家成功捕获“消失”的富勒烯

近日,中国科学技术大学教授杨上峰课题组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。该研究成果发表在《美国化学会志》上。富勒烯结构中最为特殊的性质是其碳笼内部为空腔结构,因此可以在其内部空腔内嵌某些特殊物种(原子、离子或原子簇),由此而形成的富勒     

MP-C60(M=H2,Zn)光电性能研究

按文献方法合成了共价键连卟啉-富勒烯化合物,通过荧光光谱和光伏效应测得它们的光化学和光电转换性能,并对卟啉-富勒烯化合物的轴向配位进行了初步探究.结果表明,卟啉键合富勒烯后荧光强度明显减弱,出现荧光猝灭现象,邻位取代锌卟啉-富勒烯化合物的荧光猝灭强于相应的对位取代锌卟啉-富勒烯化合物;光伏效应结果表明化合物具有优良的光电转换性能,尤其在介质电对O2/H2O中,光生电压达到最大,镀层厚度在1 μm出现最大值.电子吸收光谱数据表明卟啉-富勒烯化合物轴向配位后谱带发生明显移动,这是吡啶上的氮与锌卟啉-富勒烯中的锌离子发生轴向配位的结果.     

钆内嵌金属富勒烯的制备、分离及质谱表征

利用自制的电弧炉,通过电弧放电法合成了内嵌金属富勒烯Gd@C82,研究并获得了制备钆金属富勒烯的最佳工艺条件：摩尔比Gd：C=1：15,电流I=90～100A,氦气压力0．08MPa;探讨并获得了Gd@C82新的萃取分离条件：常温下以DMF为溶剂,抽真空至压强为0．01MPa下萃取;讨论了内嵌金属富勒烯的生成和分离机理。     

高价碘介导的[60]富勒烯咪唑啉酮类衍生物的合成

提出了一种以脲类化合物为底物,在Ph I(OAc)2/I2催化体系下与富勒烯[60]反应制备出富勒烯咪唑啉酮类衍生物的方法。考察了反应时间、反应温度、催化剂种类以及反应物计量比等因素对反应的影响,确定了适宜的反应条件,并提出了催化反应的机理,同时研究了所合成富勒烯咪唑啉酮衍生物的电化学性质。该方法具有操作简单、原料易得、条件温和、非过渡金属催化等特点。     

富勒烯多金属配合物C60[CoCl(PPh3)]n的合成与表征

合成了富勒烯多金属配合物C60[CoCl(PPh)3)]n（n＝2，4，6，8），采用元素分析、IR、XPS进行表征，该系列配合物为首次被合成。     

Ni原子表面吸附和笼内封装掺杂硼富勒烯B_(40)的功能化应用研究

新型非碳纳米结构的研究一直广受关注。因零维硼元素富勒烯笼状结构B_(40)的实验合成,以及新型的硼富勒烯可能具有类似于碳富勒烯(如C_(60))一样重要的学术价值和应用前景,关于B_(40)更进一步的功能化应用研究变得十分必要。采用第一原理,文章开展了过渡金属元素Ni对硼富勒烯B_(40)进行表面化学吸附及笼内封装的功能化应用研究。计算结果表明,无论Ni原子在B_(40)表面吸附还是笼内封装,均可与B_(40)表面的B原子相结合形成Ni-B键,对应形成不同的稳定的金属富勒烯复合结构。且,Ni原子掺杂B_(40)所形成的金属富勒烯复合产物结合能约5.18～7.12 eV/atom,表明Ni原子与B_(40)的表面吸附和笼内封装属于化学作用过程,所形成的金属富勒烯复合产物具有较高的稳定性。对金属富勒烯复合产物的电子特性和磁性进行计算,发现:Ni原子表面吸附和内嵌的金属富勒烯复合结构,由于Ni原子的掺杂引入,其能隙相对于全硼富勒烯B_(40)均有一定程度的减小;同时,磁性Ni原子与全硼富勒烯作用后,通过轨道电子的转移,Ni原子磁性完全消失而B_(40)富勒烯笼内的B原子不产生自旋极化,因而金属富勒烯的总磁矩均为零。这种通过Ni的掺杂可调整富勒烯分子结构能隙又同时保持整个体系的磁矩为零的电子特点,对于此类金属富勒烯作为半导体分子器件的应用非常有意义。     

碳电弧中~(#24106)C_(78)Cl_6的捕获与结构表征

碳电弧放电法是合成富勒烯及其衍生物的最重要方法之一,但电弧反应过程复杂,涉及的衍生化机制尚不明确.采用电弧法合成含有氯化富勒烯的碳灰,借助高效液相色谱法对其进行分离、纯化,得到了符合独立五元环规则的氯化富勒烯~(#24106)C_(78)Cl_6,结合X-射线单晶衍射、质谱、紫外-可见吸收光谱对其进行结构表征,证明~(#24106)C_(78)Cl_6与已有的氯化物~(#24106)C_(78)Cl_(18)、~(#24106)C_(78)Cl_(30)在六并苯片段具有相同的氯原子加成[5,6,6]位点,同时也证明了在氯参与的碳电弧中,富勒烯在靠近电弧中心的较高温区发生氯化反应,而氯化碳簇的加成反应发生于更低的温区.     

富勒烯吡咯烷衍生物的合成及其在反式钙钛矿太阳能电池中的应用

[目的]由于目前在反式钙钛矿太阳能电池中使用最广泛的富勒烯基电子传输材料[6,6]-苯基-C₆₁-丁酸甲酯(PCBM)存在合成复杂、成本高的问题,因此开发低成本、可溶液处理的新型富勒烯电子传输材料具有非常重要的意义.[方法]采用Prato反应一步合成两种低成本的新型富勒烯吡咯烷衍生物F1和F2,并将其作为电子传输材料应用于反式钙钛矿太阳能电池.通过紫外-可见吸收光谱和循环伏安法研究了这两种富勒烯分子的能级,并研究了由这两种富勒烯吡咯烷衍生物作为电子传输层的反式钙钛矿太阳能电池的光伏性能.[结果]含有苯甲酸酯侧链的F2比含有烷基酸酯侧链的F1具有更高的电子迁移率,因此对应的器件获得了更高的填充因子和光电转换效率.最终,以F2作为电子传输层的反式钙钛矿太阳能电池获得了最高19.86%的光电转换效率,这一结果与同等实验条件下制备的基于PCBM的对照器件的效率基本一致.[结论]本研究采用Prato反应一步合成了两种富勒烯吡咯烷衍生物,并发现侧链对其光伏性能有重大影响.该项工作对于开发兼具高效率和低成本的可溶液处理的富勒烯基电子传输材料的设计具有一定的参考价值.