富勒烯功能化后产生的自组装前体,通过超分子作用形成有序聚集态结构,既是提高对富勒烯本征认识以及单分子器件构筑水平,也是对富勒烯高新技术功能化材料的需要。十多年来,很多研究组已经在获得稳定的C60纳米材料如纳米颗粒、纳米管、纳米线、纳米带和高度有序二维结构等方面进行了大量的研究,发展了经典自组装法、模板法、气相沉积法,化学吸附和LB膜技术等方法来构筑具有特定形貌的有机纳米材料。
富勒烯这个分子的球形结构使碳原子高度棱锥体化,这对其反应活性有深远的影响。据估计,其应变能相当于80%反应热能。共轭碳原子平行性影响杂化轨道sp,一个获得p电子的sp 轨道。p 轨道的互相连结扩大在外球面更胜于其内球(碳原子之间以sp杂化轨道连结,另一个p电子两两形成pi键,还有pi电子形成近似球的复杂pi-pi共轭体系),这是富勒烯是给电体的一个原因;另一个原因是,空的低能级pi轨道上。
富勒烯(Fullerene) 是单质碳被发现的第三种同素异形体。任何由碳一种元素组成,以球状,椭圆状,或管状结构存在的物质,都可以被叫做富勒烯,富勒烯指的是一类物质。富勒烯与石墨结构类似,但石墨的结构中只有六元环,而富勒烯中可能存在五元环。1985年Robert Curl等人制备出了C60。1989年,德国科学家Huffman和Kraetschmer的实验证实了C60的笼型结构,从此物理学家所发现的富勒烯被科学界推向一个崭新的研究阶段。富勒烯的结构和建筑师Fuller的代表作相似,所以称为富勒烯。
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