揭秘富勒烯C60的发展过程
2020-12-23
        很多国家都在探讨富勒烯,因为其高质量的应用程度备受人们喜欢,很多学者都对其碳纳米机构有所研究,对富勒烯的合成和提取、分离和鉴定,然后分析富勒烯的历程,乌克兰国家科学院的材料学研究人员,对此也做过深度研究和探讨。
     其实,中国的很多学者也在从事研究富勒烯,
经理丰富,学识渊博的他先后在国外学习富勒烯的知识,得到国外很多学者的认同。他叫王儒春,勤学苦读,他为国家培养了技术行的研究人员和团队。为国家的人才、事业的发展、国家的进步提供巨大的动力。
  
  纯碳材料“足球烯”的发现
  富勒烯(Fullerene) 是一种碳的同素异形体。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。
 被称为“纳米王子”的富勒烯C60,竟源于天文学的一个发现。“光从宇宙深处传到我们的地球,必然要经过宇宙星云,由此可以从光的发射和吸收来了解我们的宇宙究竟有一些什么物质。天文学家就提出能不能模拟宇宙星云的环境,看能不能得出宇宙星云上的物质。”王春儒研究员介绍说。
 
  1985年,英国化学家哈罗德·沃特尔·克罗托博士(Sir Harold Walter Kroto)和美国科学家理查德·埃里特·史沫莱(Sir Richard Errett Smalley)他们用大功率激光束轰击石墨使其气化,用1MPa压强的氦气产生超声波,使被激光束气化的碳原子通过一个小喷嘴进入真空膨胀,并迅速冷却形成新的碳原子,从而得到了C60.
 
  富勒烯是否有毒
  这样一个高质量的富勒烯,塔纳米材料,有没有一些负面的作用,其结果反而在新能源上的一个突破。而富勒烯C60这位纳米小王子是一个非常稳定的材料,这是非常不容易的发现,也是一项新的技术,开启富勒烯C60 的大门就此打开。
  富勒烯的发展
  C60是典型的富勒烯,它的发现极大地促进了纳米技术的发展,是纳米技术一个标志性的进展。在纳米级,发现非常稳定的材料很不容易,因此,C60一直被称为“纳米王子”。其发现者获1996年若贝尔化学奖。
  C60发现者,美国科学家理查德·埃里特·史沫莱,多次到美国国会给议员讲课演说,极力鼓吹纳米技术,美国国会批准了很多纳米计划。这极大地促进了纳米技术的发展。
  在我国,也有纳米计划,简称NNI计划。这个计划施行之后,在全世界起了一个引领作用。
  2000年左右,我们国家基金委就推出了纳米重大研究计划,设立了很多课题。科技部是在05年左右,设立了更大的一个纳米研究计划,一直延续至今。中科院、教育部也一直给予纳米计划很大的支持。
  “1987年,白春礼院长回国,创立纳米实验室。白院长创立这个实验室之后,又有几位研究员加入,现在我们实验室有8位研究员,20个职工左右。起初,我们的研究方向比较单一。主要集中在扫描隧道电子显微镜,简单地说就是通过扫描探测显微技术,来研究分子组装这一过程。2000年以后,随着我以及另外几位研究员的加入,我们把研究领域逐步的扩展到纳米材料、生物纳米、纳米能源技术、纳米催化。”在谈到自己所在的实验室,王春儒研究员显得更加自信。
  “具体到我们的课题组,就是研究富勒烯。2002年,我刚回国,在基金委和咱们科学院‘百人计划’的支持下,我们开展富勒烯金属材料是研究。目前,发现了很多新奇结构的富勒烯,‘俄罗斯套娃’就是众多发现之一。”
  “是一个空的碳笼,这种结构,里面大概有一个纳米左右的空间,这个空间他可以放入一些离子甚至分子。早期,1985年到2000年,当时人们认为富勒烯碳笼比较挑剔,只能放入稀土金属。2000年左右,有了非常重要的突破,发现可以在里面放入金属碳化物和金属氮化物,其中金属碳化物是我在日本做博士后的时候第一次发现的Sc4C2@C80结构,对于结构化学来说非常重要,它的结构具有高度的对称性和稳定性。”
  未来富勒烯的研究方向如何?“当然,在相当长的一段时间内,对金属富勒烯的研究将是我们课题组的主流研究方向。”王春儒研究员满怀激情地谈到。
  “我们的发展方向很明确,主要有两个。”王春儒研究员对未来富勒烯的前景充满信心,他说:“一个是将富勒烯的应用做起来,尤其是富勒烯和金属富勒烯的产业化。在国内,我们已经联合一些公司开始推进吨级富勒烯、公斤级金属富勒烯的生产。同时,也在联合开发基于富勒烯的化妆品、工业润滑油、有机太阳能电池等等。”
    现在,国家的人员年消耗量是比较大的,做好新能源的应急准备,可以带领我们走上节能的快节奏道路。富勒烯C60的新气象足以带来好征兆。
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