超導(dǎo)體
富勒烯先進(jìn)工業(yè)
富勒烯的發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在已經(jīng)有30多年食迈,人們對(duì)富勒烯的應(yīng)用研究取得了不少進(jìn)展。富勒烯獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)和特殊的物理化學(xué)性質(zhì)嘿惜,對(duì)化學(xué)顺诽、物理、材料科學(xué)韵披、生物醫(yī)學(xué)等學(xué)科產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。富勒烯在先進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域中酷匹,尤其是潤(rùn)滑材料镇锣、催化劑硼琢、超導(dǎo)體一宁、非線性光學(xué)、分子磁體瞄邪、儲(chǔ)氫材料等領(lǐng)域顯示出誘人的前景。
富勒烯C60分子具有特殊的球形結(jié)構(gòu)和較高的化學(xué)穩(wěn)定性简软,其抗壓能力強(qiáng),表面能低痹升,分子內(nèi)的作用力強(qiáng)建炫,分子間作用力相對(duì)較弱,具有穩(wěn)定的自潤(rùn)滑特性和分子滾珠效應(yīng)踱卵。因此富勒烯C60可稱(chēng)為一類(lèi)新型固體潤(rùn)滑材料或液體潤(rùn)滑體系添加劑,在摩擦領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景据过。
富勒烯以其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)、特殊的電子性質(zhì)绳锅、限域效應(yīng)以及對(duì)金屬催化劑的分散性能等特點(diǎn)西饵,使其在催化領(lǐng)域具有十分誘人的應(yīng)用前景。富勒烯能夠催化單線態(tài)氧的化學(xué)反應(yīng)鳞芙、固氮反應(yīng)眷柔、金剛石合成反應(yīng)、推進(jìn)劑燃燒反應(yīng)等允纬。目前,以富勒烯為基礎(chǔ)的催化劑顯示出了較好的工業(yè)應(yīng)用前景,并已經(jīng)成為富勒烯的主要研究方向之一氯也。
作為20世紀(jì)最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一,超導(dǎo)體具有零電阻和完全抗磁性等一系列神奇的物理特性饮估,在科學(xué)研究肃径、信息通訊、工業(yè)加工墙目、能源存儲(chǔ)、交通運(yùn)輸胰绢、生物醫(yī)學(xué)乃至航空航天等領(lǐng)域均有重大的應(yīng)用前景杰笛。富勒烯C60分子本身不具有超導(dǎo)性钉答,但當(dāng)堿金屬嵌入C60分子之間的空隙后础芍,C60與堿金屬形成的富勒烯鹽將轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體,具有很高的超導(dǎo)臨界溫度数尿,是目前已知的具有最高超導(dǎo)臨界溫度的分子超導(dǎo)體。C60系列超導(dǎo)體具有完美的三維超導(dǎo)性惶楼、電流密度大、穩(wěn)定性高歼捐、易于展成線材等優(yōu)點(diǎn)何陆,是一類(lèi)極具價(jià)值的新型超導(dǎo)材料豹储。
富勒烯具有三維離域π電子共軛體系和高度對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)贷盲,使得它具有優(yōu)良的非線性光學(xué)(NLO)性能,包括反飽和吸收(RSA)的光限值性以及大的三階非線性光學(xué)系數(shù)剥扣。富勒烯是良好的非線性光學(xué)材料巩剖,可以用于制備高速電子或光開(kāi)關(guān)。富勒烯分子還具有光限幅效應(yīng)佳魔,可以用于制造光限制器,保護(hù)光學(xué)傳感器免受強(qiáng)光脈沖的損害福信,并在光計(jì)算、光記憶蹲楷、光信號(hào)處理及控制等方面有良好的應(yīng)用前景蠕艳。
富勒烯及其衍生物具有較大的電子親和勢(shì),能夠與電子給體或金屬形成電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物或富勒烯鹽磺则,同時(shí)富勒烯具有催化作用性谬。因此富勒烯及其衍生物在分子磁體、儲(chǔ)氫材料阶徒、燃料電池等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用前景连嘹。但是虚育,目前對(duì)于富勒烯及其衍生物的磁性來(lái)源疲狼,儲(chǔ)氫機(jī)理以及電催化劑機(jī)理研究不夠深入衣式,有待進(jìn)一步揭開(kāi)其理論基礎(chǔ)寸士,也進(jìn)一步推動(dòng)工業(yè)應(yīng)用進(jìn)展。隨著富勒烯基礎(chǔ)研究的不斷深入和發(fā)展成熟碴卧,富勒烯工業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)研究也不斷的繼續(xù)深入,從而帶動(dòng)富勒烯的實(shí)際工業(yè)應(yīng)用住册。