http://64.233.187.104/search?q=cache:8R-O4-LlC_AJ:3q.creativity.e...llerene&hl=zh-TW&lr=lang_zh-TW 昨天刚好在找这方面的资料....有看到提供给大家参考C60原祇在太空中所发现的物质,1985年英国化学家柯尔扥H. Kroto成功解释出碳六十的结构1985年英国的星际物质研究者H.W. Kroto和美国Rice大学的专门以雷射照射碳化矽(SiC2)以产生Cluster的R.E. Smalley共同发现的。两人以Nd-YAG雷射照射石墨,生成的煤灰,发现了质量 720的物质,而提出足球形分子构造物,这是新型物质Fullerene C60最早从实验中发现的。
1990年由W. Kratschmer和D. R. Hoffman一组及Kroto和 Smalley一组开发了大量合成法。并以红外线分光法确认其球形分子直径大小为7Å。前于1991年A. F. Hebard发现了C60以碱金属渗入(doping)生成K3C6O在18K时,其固体有超导体之特性。
Fullcrene 通常是以 60个碳原子为主,结合之C60球形分子物质之通称。其分子是以12个五角形与 20个六角形的碳原子构成之闭壳球形之构造,故又名足球分子(soccer ball)。而以70个碳原子结合之球形分子C70,其分子则由12个五角形与25个六角形的碳原子构成,呈楠圆闭壳球形分子故又名橄榄球分子(rugby ball)。故 Fullerene乃是 C60及C70之球形分子及其类似物质之总称。Fullerene也称为Large Carbon Cluster, Buckminstefullerene, Bucky Ball),或称Cn Cluster,n 乃是决定其为何种碳素球形分子之关键数字。
这些球形分子被称为Fullcrene,其由来是因这个分子与 1967年在加拿大蒙特利(Montreal),举办的世界博览会(EXPOཿ),美国的展览场大帐棚(Pavilion)很类似之故,因而以该建筑物建筑家BuckminsterFuller之名命名而得。
除上述C60及C70之外,目前尚有C76,C78,C82,C84,C90,C96等六种Fullerene已被确认存在。科学家预测尚有 C760及 C960之存在。它也是与石墨(graphite)及钻石(diamond)类似之碳分子的同素体,因而有碳素之第三态之称(The third form of carbon)。
C60之分子构造,是几何学上一种柏拉团体(Platonic body),就是由20面等边正三角形,所构成的正二十面体(icosahedron),将其十二个顶点切除形成的切头二十面体(turncated icosahedron),换言之,就是正二十面体的一种变形体。是具有对称性极高的所谓1h对称(十二面体或二十面体)。
这种具有闭壳构造的Fullerene多面体,遵循Euler公式即E=V+F-2(F:面数,E:边数,V:顶点数)而Fullerene异构体,因各顶点有三边集结,故有2E=3V的关系。如构造只由五角形及六角形构成,则其数f5,f6有如下关系,F=f5+ f6 及2E=5f5+6f6。 由以上各式,可解出f5=12。而Fullerene各异构体,只要f5是12,则六角形数f6就可确定,E,V,F也就可求得。Leonhard Euler是瑞士的数学家,是历史上论文数最多的学者之一,Kuler是第一个以代数和微积分记述力学的作者而牛顿则是以几何学记述力学的。
C60发现的过程有一些少为人知之事,略举如下。目前服务于日本NEC基础研究所的饭岛澄男(Sumio Iijima)博士,贯际上是第一个看到 C60影像的人,大概是在1970年代,正值利用电子显微镜观察单原子盛行之时,而观察这些单分子时,必须将分子或原子放置于石墨的支持膜上,这种碳素膜是以石墨单晶或以真空喷镀(sputtering)制得的,由于是在真空中将碳素蒸气溅射成膜,故通常形成非结晶连续膜,如仔细以电子显微镜观之,常可发现有构造呈现出,如同洋葱般的小粒状物,于是饭岛博士将之以”12个五角形可说明的球状构造"写成论文,投稿于J. Cryst. Growth. 50, 657(1980)。
当1985年Kroto和Smalley发表了发现 C60的讯息时,饭岛博士立即写信给两位说"以前我的电子显微照像有如同你说的这种物质的相片,你说的那个不就是Fullcrene吗?可否我们一起写论文"。当然遭到了拒绝,饭岛博士不得不重写论文,终于以"C60早就被看到的了"为题,发表在J. Phys. Chem.,91, 3466(1987)。而早在 C60发现之前的1970年,现任职于丰桥技术科学大学的大泽映二(Eiji Osawa)教授就预测此物质是存在的,据他本人说只是当时Corannulene才刚被合成,而Dodecahedron都尚且无法合成,那敢奢望C60,所以他并没把它作为合成地研究对象。
为了更了解洋葱状物,饭岛博士于是在1988到1989年间,又开始观察,结果在
碳棒电弧(arc)放电时,可在电极得到堆积碳素,这次他很幸运地从那儿不只发现了洋葱状物,也发现了有管状物共存。这就是第一个发现的十亿分之一公尺(10-9M)管状碳素物(carbon nanotube)。当1990年 Kratschmer和 Hoffman发表 C60之大量合成法时,饭岛博士又一次叫出来"那不是我们的方法吗?。因为这个方法就是一两年前他们用来得到洋葱状物的方法。真是气煞人,又被抢先了。