August 1, 2018
در اوایل دهه 2000، خواص شیمیایی و فیزیکی فولرین موضوعات داغ در زمینه تحقیق و توسعه بود. علم محبوب در مورد استفاده های احتمالی فولرین ها (گرافن) در زره ها مورد بحث قرار گرفت. [41] در آوریل 2003، فولرین ها برای استفاده بالقوه دارویی مورد مطالعه قرار گرفتند: اتصال آنتی بیوتیک های خاص به ساختار برای هدف قرار دادن باکتری های مقاوم و حتی هدف قرار دادن برخی از سلول های سرطانی مانند ملانوم . شماره اکتبر 2005 شیمی و زیست شناسی شامل یک مقاله توصیف استفاده از فولرین ها به عنوان عوامل ضد میکروبی فعال فعال است. [42]
در زمینه فناوری نانو ، مقاومت در برابر حرارت و ابررسانایی برخی از خواص بسیار مورد مطالعه قرار گرفته است.
یک روش معمول برای تولید فولرین این است که یک جریان بزرگ بین دو الکترودهای گرافیتی نزدیک در یک محیط بی هوازی ارسال شود. پوسیدگی پلاسمای کربنی بین الکترودها به حالت باقی مانده ی خنثی خنثی می شود که بسیاری از فولرین ها می توانند جدا شوند.
محاسبات زیادی انجام شده است که با استفاده از روشهای کوانتومی ab-initio برای فولرین انجام شده است. با روش های DFT و TD-DFT می توان طیف های IR ، Raman و UV را بدست آورد. نتایج چنین محاسباتی را می توان با نتایج تجربی مقایسه کرد.
محققان توانسته اند واکنش پذیری فولرین ها را با اتصال گروه های فعال به سطوح خود افزایش دهند. Buckminsterfullerene " superaromaticity " را نشان نمی دهد: یعنی الکترون ها در حلقه های شش ضلعی در سراسر کل مولکول حرکت نمی کند.
فولرین کروی از n کربن دارای الکترون های پی پی پیوستن است که به راحتی می توانند حرکت کنند. اینها باید سعی کنند تا کل مولکول را تغییر دهیم. مکانیک کوانتومی چنین سازمانی باید مانند یک پوسته تنها از ساختار مکانیکی کوانتومی شناخته شده یک اتم واحد باشد، با پوسته پایدار برای n = 2، 8، 18، 32، 50، 72، 98، 128، و غیره.؛ یعنی دو بار تعداد مربع کامل اما این سری 60 را شامل نمی شود. این قانون 2 ( N + 1) 2 (با عدد صحیح N ) برای آروماتیک کروی آنالوگ سه بعدی حکم Hückel است . کتیون 10+ این قانون را برآورده می کند و باید معطر باشد. این نشان داده شده است که با استفاده از مدل سازی شیمیایی کوانتومی ، که نشان می دهد وجود جریان قوی کروی diamagnetic در کاتیون. [43]
به عنوان یک نتیجه، C 60 در آب تمایل دارد تا دو الکترون دیگر را انتخاب کند و تبدیل به یک آنیون شود . C 60 زیر توصیف شده در زیر می تواند نتیجه C 60 در تلاش برای تشکیل پیوند فلزی آزاد باشد.
فولرین ها پایدار هستند، اما کاملا غیر فعال نیستند. اتمهای کربن اسپید 2- هیبرید شده که حداقل در گرافیت مسطحی هستند، باید خم شوند تا کروی بسته یا لوله ای تولید شود که موج زاویه ای تولید می کند. واکنش مشخصی از فولرین ها، افزودن الکتروفیلی در پیوند های 6،6 دوگانه است که موجب کاهش فشار زاویه می شود با تغییر کربن های اسپید 2- هیبرید شده به اسپری هاییدرید شده. تغییر در اوربیتال های هیبرید شده موجب می شود زاویه های پیوند از Orbital sp 2 به حدود 120 درجه در Orbital sp 3 تا حدود 109.5 کاهش یابد. این کاهش در زاویه پیوند اجازه می دهد تا اوراق قرضه در هنگام بستن کره یا لوله خم شود، بنابراین مولکول پایدارتر می شود.
دیگر اتم ها می توانند درون فولرین ها به دام افتاده باشند تا ترکیبات ورودی به نام فولرین endohedral را تشکیل دهند . یک نمونه غیر معمول این است که فولرین Tb 3 N C C 84 به شکل تخم مرغی است که نقض قانون پنتاگون است. [44] شواهد اخیر برای اثرات شهاب سنگ در انتهای دوره پرمین توسط تجزیه و تحلیل گازهای نجیب نگهداری شده است. [45] متولفوفلرن با استفاده از فرآیند فولاد پرتقال ، با استفاده از فرآیند فولاد پرتوی ، تولید را به عنوان یکی از اولین استفاده تجاری قابل استفاده از بوکسیبل ها آغاز می کند.
فرآورده های تولید فولرن شامل پنج زیر فرایند زیر می شوند: (i) سنتز فولرین ها یا دوده حاوی فولرین؛ (2) استخراج؛ (iii) جداسازی (تصفیه) برای هر مولکول فولرن، تولید فلاونرهای خالص مانند C 60 ؛ (iv) سنتز مشتقات (عمدتا با استفاده از تکنیک های سنتز آلی)؛ (V) بعد از پردازش دیگر مانند پراکندگی به یک ماتریس. دو روش سنتز استفاده شده در عمل، روش قوس و روش احتراق است. دومی که در موسسه فناوری ماساچوست کشف شده است برای تولید صنعتی در مقیاس بزرگ ترجیح داده می شود. [57] [58]
فولرینها به طور گسترده ای برای چندین کاربرد بیومدیکال از جمله طراحی کنتراست MRI با کارایی بالا ، مواد کنتراست تصویربرداری اشعه ایکس، درمان فوتودینامیک و تحویل دارو و ژن مورد استفاده قرار گرفته است.
فناوری سلطنتی و " دانشکده مواد و علوم مهندسی و مهندسی دانشگاه شانگهای " همکاری شده است
و دستگاه پوشش PVD را برای برنامه های کاربردی R & D توسعه داد.
با روش تبخیر القایی به منظور تهیه فیلم نازک در محیط خلاء بالا بر روی محصولات.
