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转帖:全球唯一的富勒烯球粒聚合体陨石 续二  

2016-02-05 20:45:55|  分类: 不可思议 |  标签: |举报 |字号 订阅

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全球唯一的富勒烯球粒聚合体陨石 续二 

高能轰击粒子----C60能够得到或失去电子形成离子,带电巴基球可以用作物理碰撞的高能轰击粒子。
1992年9月,法国奥塞(Or-say)核物理研究所与厄普撒拉(Uppsala)大学的研究人员用线性加速器将C60离子加速至具有近5000万电子伏的能量。由于C60离子的质量和体积均较大,高能C60离子束轰击固体靶时不能穿透固体,而是停留在表浅的位置,从而将大量的能量施放在固体表面,可以使固体在加速的同时获得巨大的能量,有助于研究高能离子轰击固体靶时产生的物理变化。C60离子轰击实验开创了物理碰撞研究的新领域.另外,C60离子束还有可能在分子束诱发核聚变的研究中得到应用。富勒烯及其衍生物物理性质的应用是多方面的。早在1991年,阿莱芒等人发现C60络合物可以在没有金属存在的情况下表现出铁磁性特征,从而有希望开拓磁性记忆材料的一个新方向。用C60还能在CaAs晶体基质上制成C60-K3C60异质结膜,并可将其用于微电子器件等方面。随着研究的深入,富勒烯独特的物理性质将为其应用开辟一个广阔的领域

化学性质的应用---富勒烯电化学
C60具有完美对称的足球结构,反应在其电子能级上具有较高的简并度.理论计算表明,C60分子的电子能级简并度最高可达五重。C60的最低未占据分子轨道(LUMO)是三重简并的tlu态,使得C60具有很高的电负性,它能够接受电子而形成带负电子的阴离子。高度结构对称性与分子轨道简并度结合起来,使得C60分子具有非常丰富的氧化还原性质。由于C60分子具有较高的电离势(C60的第一电离能约为7.6eV),因此一般说来,C60的电化氧化是较为困难的,虽然也有人报道C60和C70的电化学不可逆氧化反应,但更常见的是富勒烯的电化还原.豪夫勒(R. E. Haufler)和斯莫利等首先采用循环伏安特性方法在溶液中产生了离子形式的C60。他们在实验中使用了玻璃状碳钮扣电池,并用铂丝作为反电极。C60进行的这个还原反应是可逆的,显示出使用电化学方法生产稳定的“富勒烯化合物(fulleride)”盐的可能性。这可能导致新材料的发现,并可能制成一类新的可充电电池。C70和C60的电化学行为几乎是相同的,在合适的溶剂中C60能够被还原成六价离子,与理论预测的C60能接受6个电子于很困难的匀质大块化合物的还原中。巴德(A. J. Bard)等首先进行了铂电极上C60膜的电化学研究,这种膜的电化学性质是较为复杂的,并具有不可逆性。查伯(Y. Chabre)等人采用全固态电化学电池和聚合物电解质成功地将锂掺入C60中,实验确定在连续加入电子过程中LixC60中的x值为0,5,2,3,4和12,最后的Li∶C的比例达到相当于Li12C60即LiC5,这是Li嵌入石墨化合物中的饱和值。查伯等还研究了固态C60电极上钠的电化学嵌入过程.C60的固态电化学研究为生产掺杂富勒烯化合物提供了新的途径。C60还容易发生电化学加氢反应.C60电极能够通过氢而发生电化学充电反应,而生成的C60Hx可以以很高的效率放电。富勒烯的伯奇(Birch)还原反应和催化氢化反应得到的产物很多,有C60H18、C60H36、C60H56及完全氢化的C60H60等,还有C70的加氢产物C70H46.富勒烯加氢化合物非常稳定,具有广阔的应用前景.利用它们能够安全地大量收集和储存氢的性质,作为储存氢气的材料,这可以应用在氢的纯化、吸收、氢燃烧发动机以及氢—空气燃料电池中。富勒烯对氢气的存储和释放为研究氢的压缩、纯化、热泵以及制冷的新方法打开了大门。加氢富勒烯是一种碳氢化合物,可作为洁净的燃烧迅速的燃料,有望作为火箭推进剂而用于航空航天领域。另外,利用加氢富勒烯储氢引起的化学及热力学性质,制成可充电电池,用来替代镍-镉(Ni-Cd)电池中的镉电极,也可用来替代镍-金属氢化物电池中的金属氢化物以储存电能。完全氢化的富勒烯能最大限度地存储能量。从实验结果看,一类新的无毒、轻便、高效的富勒烯氢化物电池将很快问世。

催化剂---催化剂有着广泛的应用,如石油精炼和化学过程等方面。

富勒烯可以作为一类新的催化剂材料的基础。斯莫利提出可以在富勒烯分子的中心空隙加入一些已知具有催化性能的金属原子,如铂(pt)、钯(pd)等,制成一类新的催化剂,在这种催化剂中,催化性原子被碳笼保护起来。1992年,日本的研究人员用C60制成了一类含钯的高催化性能复合物,这是在室温下用C60的苯溶液与钯的络合物混合制成的,每个C60分子与6个钯原子配位。这是第一个发现的在分子水平上具有规则形状的催化剂载体,并且已发现它能在正常温度和压强下催化二苯乙炔的加氢反应;这也是第一个发现的由一种材料的数个原子组成的团簇催化化学反应,因为催化剂通常只在很大质量下才起作用。富勒烯还可以作为催化剂载体而与其他催化剂结合,催化其他的反应。假如其他类似以富勒烯为基础的催化剂也具有如此之高的催化活性,那么这些基于富勒烯的催化剂将在那些既需要高效率又要低质量或小体积的方面得到应用。

抗癌药物

美国亚特兰大埃莫里(Emory)大学医学院的病毒药物学家斯辛纳齐(R. F. Schinazi)和他的同事们发现,巴基球对一种关键性的HIV病毒酶有杀伤作用,而不伤害宿生细胞。HIV蛋白酶是一种导致艾滋病的病毒,巴基球能够抑制HIV的生长,使其对人类细胞失去感染作用。科学家认为,巴基球虽然不能用来治疗艾滋病,但它可能具有药用价值。这种富勒烯能够消除HIV病毒,阻止HIV蛋白酶的作用而不损害被感染的细胞本身,它在人类被HIV感染的三种免疫细胞中具有抗病毒能力,而且还对这种病毒的反向转录酶起作用,因此能够抑制HIV对细胞的感染。虽然目前巴基球还不能作为一种有用的药物,但这将是巴基球在生物学上的首次应用;而且科学家认为,富勒烯将为研究抗癌药物提供潜在而有趣的线索。富勒烯具有十分丰富的化学内涵,富勒烯及其衍生物在化学方面的应用是十分广阔的。除作为催化剂载体、制成高能电池及抑制病毒外,还可以利用富勒烯能有选择性地吸收某些种类气体的性质,将其在工业上用作气体杂质的去除剂,此外还可以作为有机溶剂以及在医学上作为影像剂,这方面的前景是广阔的。


NO1题材:全球唯一的富勒烯球粒聚合体陨石将揭开人类生命谜团和带来人类科技腾飞(续3)
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(含特殊的宇宙稀有金属的稀有陨石,这个全球独特的富勒烯球粒聚合体陨石稀有陨石的实物图片上,大家可以很清楚看到:陨石的二次爆炸,陨石的瞬间熔壳与爆炸断面再熔融及二次熔壳等等特征。这是个跨国界的收藏佳品,也是世界陨石里的很好的实物教材。)
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(陨石的熔流线:上面两图大家可以清楚的从熔壳上面看到陨石坠落大气层由于空气气流问题而产生精美的熔壳熔流线,高空坠落的陨石产生的熔流线特征是地球上的石头不具备的,陨石熔流线特征也是陨石鉴定的一大基础)

富勒烯是于1985年人类发现的继金刚石、石墨和线性碳(carbyne)之后碳元素的第四种晶体形态。
其中柱状或管状的分子又叫做碳纳米管或巴基管。C60分子具有芳香性,溶于苯呈酱红色。可用电阻加热石墨棒或电弧法使石墨蒸发等方法制得。C60有润滑性,可能成为超级润滑剂。金属掺杂的C60有超导性,是有发展前途的超导材料。C60还可能在半导体、催化剂、蓄电池材料和药物等许多领域得到应用。C60分子可以和金属结合,也可以和非金属负离子结合。当碱金属原子和C60结合时,电子从金属原子转到C60分子上,可形成具有超导性能的MxC60,其中M为K,Rb,Cs;x为掺进碱金属原子的数目。K3C60在18K以下是超导体,在18K以上是导体,掺进原子数可达6个,K6C60是绝缘体。
C60是既有科学价值又有应用前景的化合物,在生命科学、医学、天体物理等领域也有定的意义。碳60(C60)和碳70(C70)是最常见的,也是能够量产的富勒烯,富勒烯的转帖:全球唯一的富勒烯球粒聚合体陨石 续二 - amen1523 - 雨山诗画
碳纳米管,巴基管
成员还有C28、C32、C240、C540。C78、C82、C84、C90、C96等也有管状等其他形状。起初人们认为这种高度对称的完美分子只能在实验室的苛刻条件下或者是星际尘埃中存在,然而1992年美国科学家P. R. Buseck在用高分辨透射电镜研究俄罗斯数亿年前的地下的一种名为Shungites的矿石时,发现了C60和C70的存在,飞行时间质谱也证明了他们的结论,产生原因未知。非常规富勒烯尽管结构上不稳定,但是在富勒烯研究中却非常重要。因为一方面许多非常规富勒烯是合成常规富勒烯的前体和中间产物,研究其结构和性质对于了解富勒烯的形成机理非常重要;另一方面非常规富勒烯的同分异构体数目是常规富勒烯的近100倍,如果能够通过某种方式对富勒烯进行修饰使其稳定下来,则无异于打开了一座新材料宝库的大门。2000年,分子纳米结构与纳米技术院重点实验室的科研人员在日本工作期间,首次发现将两个金属钪置入富勒烯碳笼时,可以有效地稳定非常规富勒烯C66(Nature, 408, 426, 2000)。回到中国后,他们与厦门大学的科学家合作,又合成分离并表征了通过外接Cl原子而稳定下来的非常规富勒烯衍生物C50Cl10(Science 304, 699-699, 2004)。该实验室科研人员又相继合成了通过富勒烯内包金属碳化物的稳定内嵌富勒烯Sc2C2@C68(Angew. Chem. Int. ed. 45, 2107, 2006)和外接氢原子的非常规富勒烯衍生物C64H4(J. Am. Chem. Soc. 128, 6605, 2006)。这些结果说明非常规富勒烯可以通过多种方式稳定下来,为研究富勒烯结构特征和探索更多的富勒烯材料奠定了基础。



    (小结)NO1题材:全球唯一的富勒烯球粒聚合体陨石将揭开人类生命谜团和带来人类科技腾飞
    本陨石有四个来源地待考,一、是来自前太阳系老年恒星的残骸部分;二,来自太阳系外的星体残骸;三、来自月球(月球是个古怪的星球,科学家们至今不知其来自何方);四、来自水星(这种情况最现实)。从目前全球科学界还没有发现过太阳系以外的陨石实际情况考虑,如果排除系外天体的话,本陨石的各种特征指向都指向它来自水星。上太阳系或本初太阳系靠近恒星的周围石墨烯和富勒烯是超常的,这个特征只有水星符合条件--最靠近恒星,再次欢迎吧友们!下面给大家带来几张水星图片吧!
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    好了,到这里我给大家带来的NO1课题就先告一段络了,从我按实际分析的情况来看,水星和火星一样有部分水源存在。水星的热、冷交界区的温度也许适合人类在那里建立长期的各类考察站和各种矿物开采工厂。从我的水星陨石里可以发现水星蕴含多种地球稀缺的稀有金属和各种矿物,这一切都在说明,水星正在成为未来全球空间探测炙手可热的目标,纵观全球,哪个国家在水星的开发拔得头筹,那么将使那个国家财富的未来不可估量。水星的开采、开发价值前途不可限量!大家如果想要看更多的图片和本人提供的信息,可以上网搜索《重磅!全球唯一可以判断的第一个水星陨石大揭秘---揭开水星的神秘面纱 》这一篇文章!后面将给大家带来NO2题材!
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