Question

什么是C60?它的特性和用途有哪些?

什么是C60?它的特性和用途有哪些?

Answer 1

C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，因此又名足球烯。

C60是单纯由碳原子结合形成的稳定分子，它具有60个顶点和32个面，其中12个为正五边形，20个为正六边形。

处于顶点的碳原子与相邻顶点的碳原子各用sp2杂化轨道重叠形成σ键，每个碳原子的三个σ键分别为一个五边形的边和两个六边形的边。碳原子的三个σ键不是共平面的，键角约为108°或120°，因此整个分子为球状。每个碳原子用剩下的一个p轨道互相重叠形成一个含60个π电子的闭壳层电子结构，因此在近似球形的笼内和笼外都围绕着π电子云。分子轨道计算表明，足球烯具有较大的离域能。

足球烯是美国休斯顿赖斯大学的克罗脱(Kroto,H.W.)和史沫莱(Smalley,R.E.)等人于1985年提出的。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。C60的组成及结构已经被质谱、X射线分析等实验所证明。此外，还有C70等许多类似C60的分子也已被相继发现。

我国北京大学化学系和物理系研究小组也研制出C60分子。目前，人们对C60分子的结构和反应的认识正在不断深入，它应用于材料科学、超导体等方面的研究正在进行中。

Answer 2

C60的用途
在C60被发现的短短的十多年中,富勒烯已经广泛地影响到物理,化学,材料学,电子学,生物学,医药学等各个领域,极大地丰富和提高了科学理论,同时也显示出具有巨大的潜在应用前景.
据报道,对C60分子进行掺杂,使C60分子在其笼内或笼外俘获其它原子或集团,形成类C60的衍生物.例如C60F60,就是对C60分子充分氟化,给C60球面加上氟原子,把C60球壳中的所有电子"锁住",使它们不与其它分子结合,因此C60F60表现出不容易粘在其它物质上的特性,其润滑性比C60要好,可作超级耐高温的润滑剂,被视为"分子滚珠".再如,把K,Cs,Tl等金属原子掺进C60分子的笼内,就能使其具有超导性能.用这种材料制成的电机,只要很少电量就能使转子不停地转动.再有,C60H60这些相对分子质量很大的碳氢化合物热值极高,可作火箭的燃料,等等.
附:相对硬度利用摩氏硬度计划分,它由十各常见矿物组成.
物质
滑石
石膏
方解石
萤石
磷灰石
正长石
石英
黄玉
刚玉
金刚石
硬度
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
十级硬度从小至大依次为:①滑石;②石膏;③方解石;④萤石;⑤磷灰石;⑥长石;⑦石英;⑧黄玉;⑨刚玉;⑩金刚石.测试方法是用宝石去刻划这些矿物,刻得出痕时,宝石比该种矿物硬,如用金绿宝石可以刻得动黄玉,而刻不动刚玉,则其相对硬度约为8.5.除了标准硬度矿物外,人们还常用其它简便工具测硬度,如指甲硬度约为2.0~2.5,铜钥匙为3.0,小钢刀为5.0~5.5,玻璃为6.0等.

Answer 3

C60分子中有一个空腔，在里面掺入金属原子可以成为很好的超导材料

Answer 4

化学元素 碳60

单质 稀有气体单独是没什么用的

Answer 5

Kroto was a professor of Sussex University, UK, when he got the NB prize.