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催化材料
富勒烯先進工業
富(fu)勒(le)(le)烯的(de)發現(xian)(xian)到(dao)現(xian)(xian)在(zai)已經有30多年(nian)，人們對富(fu)勒(le)(le)烯的(de)應用研究取得了不少進展(zhan)。富(fu)勒(le)(le)烯獨(du)特(te)(te)的(de)分(fen)子結(jie)構和(he)特(te)(te)殊的(de)物(wu)理化學(xue)性(xing)質(zhi)，對化學(xue)、物(wu)理、材(cai)料科學(xue)、生物(wu)醫學(xue)等學(xue)科產生了深(shen)遠的(de)影響(xiang)。富(fu)勒(le)(le)烯在(zai)先進工業領(ling)域中，尤其(qi)是潤滑材(cai)料、催化劑(ji)、超導體、非線性(xing)光(guang)學(xue)、分(fen)子磁體、儲氫(qing)材(cai)料等領(ling)域顯示出(chu)誘人的(de)前景(jing)。
富勒烯(xi)C60分(fen)(fen)子具(ju)有(you)特(te)殊的(de)球(qiu)形結(jie)構和較高的(de)化學穩(wen)定性，其抗(kang)壓能力(li)(li)強，表面能低(di)，分(fen)(fen)子內的(de)作用(yong)力(li)(li)強，分(fen)(fen)子間作用(yong)力(li)(li)相對較弱，具(ju)有(you)穩(wen)定的(de)自潤滑(hua)特(te)性和分(fen)(fen)子滾珠效應。因此富勒烯(xi)C60可稱為一(yi)類新型固體潤滑(hua)材料或液體潤滑(hua)體系(xi)添加劑，在(zai)摩擦領域具(ju)有(you)廣闊的(de)應用(yong)前景。
富(fu)勒(le)烯以(yi)(yi)其(qi)獨特(te)的(de)(de)分(fen)子結構、特(te)殊的(de)(de)電子性質、限(xian)域效應(ying)以(yi)(yi)及對(dui)金屬催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑的(de)(de)分(fen)散性能等特(te)點，使其(qi)在(zai)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)領域具(ju)有十分(fen)誘人的(de)(de)應(ying)用前(qian)(qian)景。富(fu)勒(le)烯能夠催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)單線(xian)態(tai)氧(yang)的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)、固(gu)氮反(fan)應(ying)、金剛石合成反(fan)應(ying)、推進劑燃(ran)燒反(fan)應(ying)等。目前(qian)(qian)，以(yi)(yi)富(fu)勒(le)烯為基礎(chu)的(de)(de)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑顯示出了較(jiao)好的(de)(de)工業應(ying)用前(qian)(qian)景，并已經成為富(fu)勒(le)烯的(de)(de)主要研究(jiu)方向之(zhi)一。
作為20世(shi)紀最偉大的(de)(de)科學發現之一，超(chao)導(dao)體具(ju)有(you)零電阻(zu)和完全抗磁性(xing)等一系(xi)列神奇的(de)(de)物(wu)理特(te)性(xing)，在科學研究(jiu)、信息通訊(xun)、工業加工、能源存儲、交通運輸、生物(wu)醫學乃至航(hang)空(kong)航(hang)天等領域均有(you)重(zhong)大的(de)(de)應用前景(jing)。富(fu)勒烯C60分子本身不(bu)具(ju)有(you)超(chao)導(dao)性(xing)，但當(dang)堿金(jin)屬嵌入C60分子之間的(de)(de)空(kong)隙后，C60與堿金(jin)屬形(xing)成的(de)(de)富(fu)勒烯鹽(yan)將轉變(bian)為超(chao)導(dao)體，具(ju)有(you)很高的(de)(de)超(chao)導(dao)臨界(jie)溫(wen)度(du)，是(shi)目前已知的(de)(de)具(ju)有(you)最高超(chao)導(dao)臨界(jie)溫(wen)度(du)的(de)(de)分子超(chao)導(dao)體。C60系(xi)列超(chao)導(dao)體具(ju)有(you)完美的(de)(de)三維超(chao)導(dao)性(xing)、電流密度(du)大、穩定性(xing)高、易于展(zhan)成線材等優(you)點，是(shi)一類(lei)極具(ju)價值的(de)(de)新型超(chao)導(dao)材料。
富勒烯(xi)(xi)具(ju)有(you)(you)三(san)維離域π電子共軛體系(xi)和(he)高(gao)度對稱的(de)(de)結構，使得它具(ju)有(you)(you)優良(liang)的(de)(de)非(fei)線性(xing)(xing)光(guang)(guang)(guang)(guang)學（NLO）性(xing)(xing)能，包括反飽(bao)和(he)吸收（RSA）的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)限值(zhi)性(xing)(xing)以及大的(de)(de)三(san)階(jie)非(fei)線性(xing)(xing)光(guang)(guang)(guang)(guang)學系(xi)數。富勒烯(xi)(xi)是良(liang)好(hao)的(de)(de)非(fei)線性(xing)(xing)光(guang)(guang)(guang)(guang)學材(cai)料(liao)，可(ke)以用(yong)(yong)于制(zhi)(zhi)備高(gao)速電子或光(guang)(guang)(guang)(guang)開(kai)關。富勒烯(xi)(xi)分子還具(ju)有(you)(you)光(guang)(guang)(guang)(guang)限幅效應，可(ke)以用(yong)(yong)于制(zhi)(zhi)造(zao)光(guang)(guang)(guang)(guang)限制(zhi)(zhi)器(qi)，保護光(guang)(guang)(guang)(guang)學傳感(gan)器(qi)免受強光(guang)(guang)(guang)(guang)脈沖的(de)(de)損害(hai)，并在(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)計算、光(guang)(guang)(guang)(guang)記憶、光(guang)(guang)(guang)(guang)信號處理(li)及控制(zhi)(zhi)等(deng)方(fang)面有(you)(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)應用(yong)(yong)前景。
富(fu)勒(le)(le)烯及(ji)(ji)其(qi)衍生物(wu)具有較大(da)的(de)電(dian)(dian)子(zi)親和勢，能夠(gou)與(yu)電(dian)(dian)子(zi)給體(ti)或(huo)金屬(shu)形成(cheng)電(dian)(dian)荷(he)轉移(yi)復(fu)合物(wu)或(huo)富(fu)勒(le)(le)烯鹽，同時(shi)富(fu)勒(le)(le)烯具有催化作用(yong)(yong)。因此富(fu)勒(le)(le)烯及(ji)(ji)其(qi)衍生物(wu)在(zai)分子(zi)磁體(ti)、儲(chu)氫材料、燃料電(dian)(dian)池等領域也有廣泛(fan)的(de)應用(yong)(yong)前(qian)景。但是，目(mu)前(qian)對于富(fu)勒(le)(le)烯及(ji)(ji)其(qi)衍生物(wu)的(de)磁性(xing)來源，儲(chu)氫機理以及(ji)(ji)電(dian)(dian)催化劑機理研(yan)究(jiu)(jiu)不(bu)(bu)夠(gou)深入(ru)(ru)，有待進(jin)(jin)一(yi)步(bu)揭開其(qi)理論(lun)基(ji)礎，也進(jin)(jin)一(yi)步(bu)推動工業(ye)應用(yong)(yong)進(jin)(jin)展(zhan)。隨著富(fu)勒(le)(le)烯基(ji)礎研(yan)究(jiu)(jiu)的(de)不(bu)(bu)斷深入(ru)(ru)和發(fa)展(zhan)成(cheng)熟，富(fu)勒(le)(le)烯工業(ye)應用(yong)(yong)基(ji)礎研(yan)究(jiu)(jiu)也不(bu)(bu)斷的(de)繼續深入(ru)(ru)，從(cong)而帶動富(fu)勒(le)(le)烯的(de)實際工業(ye)應用(yong)(yong)。
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