各行业都抢的“纳米王子”富勒烯水

具有“纳米王子”之称富勒烯的，其水合溶液富勒烯水，已经吸引不少行业的关注，自富勒烯从问世以来，研究其合成，特性和应用的论文多不胜数。如果要问最耀眼的材料明星是谁，当之无愧的是富勒烯水。这位耀眼的明星是让所有的材料都开始嫉妒。

　　细说在19世纪，在天文学家观测天象时，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。随后英国化学家哈罗德·沃特尔·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。于1991年，加州大学洛杉矶分校的霍金斯(Joel Hawkins)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。

　　富勒烯是于1985年发现的继金刚石、石墨和线性碳(carbyne)之后碳元素的第四种晶体形态。其中柱状或管状的分子又叫做碳纳米管或巴基管。C60分子具有芳香性，溶于苯呈酱红色。可用电阻加热石墨棒或电弧法使石墨蒸发等方法制得。C60有润滑性，可能成为超级润滑剂。金属掺杂的C60有超导性，是有发展前途的超导材料。

　　非常规富勒烯尽管结构上不稳定，但是在富勒烯研究中却非常重要。因为一方面许多非常规富勒烯是合成常规富勒烯的前体和中间产物，研究其结构和性质对于了解富勒烯的形成机理非常重要;另一方面非常规富勒烯的同分异构体数目是常规富勒烯的近100倍，如果能够通过某种方式对富勒烯进行修饰使其稳定下来，则无异于打开了一座新材料宝库的大门。

　　富勒烯由于其独特的结构和化学物理性质，已对化学、物理、材料科学产生了深远的影响，在应用方面显示了诱人的前景。随着研究的不断深入，碳原子簇将要给人类带来巨大的财富。鉴于富勒烯水在自由基捕捉、光吸收、超导、完美结构、DNA亲和、电子受体、高效吸附和内嵌分子等多方面的优点，应用前景非常广泛。也将会被所有的材料所嫉妒。

　　1.富勒烯在化妆品中的应用

　　C60富勒烯是一种很强的抗氧化物质，其抗氧化力是维生素C的125倍，除了抗氧化外，C60富勒烯还具有清除自由基、活化皮肤细胞(预防衰亡)等作用。C60富勒烯在清除自由基功能方面的研究有很大的进展，自由基的清除对人体的健康来说是相当重要的一环，除了疾病的治疗与预防外，还跟人体的老化有密不可分的关系。而C60富勒烯可能是目前最强力的自由基清除成分

　　2富勒烯在生物活性材料中的应用

　　Nelson等人报道C60对田鼠表皮具有潜在的肿瘤毒性。Baier等人认为C60与超氧阴离子之间存在相互作用。1993年Friedman等人从理论上预测某些C60衍生物将具有抑制人体免疫缺损蛋白酶HIVP活性的功效，而艾滋病研究的关键是有效抑制HIVP的活性。日本科学家报道一种水溶性C60羧衍生物在可见光照射下具有抑制毒性细胞生长和使DNA开裂的性能，为C60衍生物应用于光动力疗法开辟了广阔的前景。利用C60分子的抗辐射性能，将放射性元素置于碳笼内注射到癌变部位能提高放射治疗的效力并减少副作用。

　　3 富勒烯在功能高分子材料中的应

　　由于C60特殊笼形结构及功能，将C60做为新型功能基团引入高分子体系，得到具有优异导电、光学性质的新型功能高分子材料。从原则上讲，从C60得到新型高分子光电导体，其光导性能可与某些最好的光导材料相媲美。这种光电导材料在静电复印、静电成像以及光探测等技术中有广泛应用。C60掺入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)可成为很有前途的光学限幅材料。另外，C60掺杂的聚苯乙烯的光学双稳态行为也有报道。

　　4 展望

　　C60的结构特点决定着它具有特殊的物理化学性能,有望成为新的半导体元件材料??迄今为止,C60原子团簇及其衍生物已涉及到生命化学、有机化学、材料化学、无机化学、高分子科学、催化化学等众多领域,可用于复合材料、建筑材料、表面涂料、火箭材料,等等. 虽然其广泛应用还不是一个短时间的过程,但随着人们对其不断认识,相信基于C60的各种应用将具有更为广泛的应用前景。

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