Открытие фуллеренов ещё одно крупное событие в истории науки об углероде. Существование устойчивых кластеров, состоящих из 20 и 60 атомов углерода, было предсказано на основе квантово-механических расчетов.
В 1990г. Были получены кластеры С60 (fulleren) при испарении графита под действием луча лазера в атмосфере гелия.
При упаривании растворов чистого С60 выделяется кристаллическое вещество- фуллерит. В молекуле С60 атомы углерода образуют конфигурацию «футбольного мяча».
Атомы углерода расположены в вершинах икосаэдра, все атомы углерода в фуллерене эквивалентны. По данным рентгеноструктурного анализа фуллерит образует гранецентрированную решётку с параметром а= 14,47А۫, его плотность равна 1,7 г/см3 (меньше, чем у алмаза и графита)
В настоящее время получены фуллерены с 76, 78, 84, 90, 96, 102 и даже с несколькими сотнями атомов углерода. В начале 1990-х годов синтезированы новые углеродные образования- моно- и многослойные углеродные трубки. Многослойные нанотрубки можно представить как коаксиальные цилиндры, свёрнутые из графитовых сеток и вложенные один в другой. Расстояния между сетками равны 3,4 А۫, внутренний диаметр нанотрубок составляет 20-40 А, внешний несколько сотен ангстрем, длина ~ 1 мкм. Многослойные нанотрубки имеют диаметр ~10-20 А۫ и длину до нескольких микрометров.
Существует несколько методов синтеза многослойных углеродных трубок, например: испарение графитовых электродов в электрической дуге 3300 К в атмосфере гелия, пиролиз углеводородов в присутствии кобальта (катализатора) при ~1300 К с последующим отжигом при 3100 К. Быстрое сжатие С60 (1 ГПа\мин) до 20-25 ГПа приводит к образованию поликристаллического алмаза.
В настоящее время углеродные наноструктуры применяют в электронике и фотоэлектрике, материаловедении, в биологии и медицине.
При копировании текста будьте любезны указывать источник:
[ По материалам сайта NeoTechProduct.ru ]