本篇文章給大家談?wù)刢60r是什么材料，以及c630是什么材料對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助。

碳60的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)有哪些？

顏色與性狀

C60在室溫下為紫紅色固態(tài)分子晶體，有微弱熒光

分子大小

C60分子的直徑約為7.1埃（1埃= 10^ -10 米即一百億分之一米）；

密度

C60的密度為1.68g/cm^3

溶解性

C60不溶于水等強(qiáng)極性溶劑，在正己烷、苯、二硫化碳、四氯化碳等非極性溶劑中有一定的溶解性；

導(dǎo)電性

C60常態(tài)下不導(dǎo)電。因?yàn)镃60大得可以將其他原子放進(jìn)它內(nèi)部，并影響其物理性質(zhì)，因而不可導(dǎo)電。另外，由于C60有大量游離電子，所以若把可作衰變的放射性元素困在其內(nèi)部，其半衰期可能會(huì)因此受到影響。

超導(dǎo)性

1991年，赫巴德（Hebard）等首先提出摻鉀C60具有超導(dǎo)性，超導(dǎo)起始溫度為18K，打破了有機(jī)超導(dǎo)體(Et)2Cu[N(CN)2]Cl超導(dǎo)起始溫度為12.8K的紀(jì)錄。不久又制備出Rb3C60的超導(dǎo)體，超導(dǎo)起始溫度為29K。摻雜C60的超導(dǎo)體已進(jìn)入高溫超導(dǎo)體的行列。研究顯示，這類材料是以晶格里的電洞來傳導(dǎo)電流（類似p型半導(dǎo)體），若加入其它分子（例如三溴甲烷）來拉長晶格間距，還可以有效地提升其超導(dǎo)相變溫度至117K。我國在這方面的研究也很有成就，北京大學(xué)和中國科學(xué)院物理所合作，成功地合成了K3C60和Rb3C60超導(dǎo)體，超導(dǎo)起始溫度分別為8K和28K。有科學(xué)工作者預(yù)言，如果摻雜C240和摻雜C540，有可能合成出具有更高超導(dǎo)起始溫度的超導(dǎo)體。

磁性

阿勒曼（Allemand）等人在C60的甲苯溶液中加入過量的強(qiáng)供電子有機(jī)物四(二甲氨基)乙烯(TDAE)，得到了C60(TDAE)C0.86的黑色微晶沉淀，經(jīng)磁性研究后表明是一種不含金屬的軟鐵磁性材料。居里溫度為16.1K,高于迄今報(bào)道的其它有機(jī)分子鐵磁體的居里溫度。由于有機(jī)鐵磁體在磁性記憶材料中有重要應(yīng)用價(jià)值，因此研究和開發(fā)C60有機(jī)鐵磁體，特別是以廉價(jià)的碳材料制成磁鐵替代價(jià)格昂貴的金屬磁鐵具有非常重要的意義。

化學(xué)性質(zhì)

一、氧化還原反應(yīng)：

在光照的條件下將C60與O2反應(yīng)生成環(huán)氧化物C60O，但這種環(huán)氧化物不穩(wěn)定，用礬土分離時(shí)能還原成C60。

二、加成反應(yīng)：

C60可以與氫或鹵素單質(zhì)進(jìn)行加成。把其完全氫化便得絨毛球烷（Fuzzyball），化學(xué)式為C60H60（加成進(jìn)的氫原子有可能C60在籠內(nèi)也可能在C60外部）。烷基自由基R可與C60反應(yīng)生成RC60加和物，RC60可生成C60直接鍵和啞鈴狀二聚體RC60-C60R。

三、與金屬的反應(yīng)：

C60與金屬的反應(yīng)分為兩種情況：一種是金屬被置于C60碳籠的內(nèi)部；另一種是金屬位于C60碳籠的外部：

1)C60碳籠內(nèi)配合物生成反應(yīng)。C60碳籠為封閉的中空的多面體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)腔直徑為7.1埃，內(nèi)部可嵌入原子、離子或小分子形成新的團(tuán)簇分子，C60 + AC60(A)。Smalley等人現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)能與C60生成C60(A)的金屬有：K、Na、Cs、La、Ba、Sr、U、Y、Ce、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho、Th等。除金屬外，He、Ne等惰性氣體及LiF、LiCl、NaCl等極性分子亦可移置C60籠中。

2)C60碳籠外鍵合反應(yīng)。Ohno等人發(fā)現(xiàn)能與C60鍵合的金屬有：V、Fe、Co、Ni、Rh、Cu、La、Yb、Ag等。

四、顏色反應(yīng)

C60可以溶于二硫化碳中。顏色呈紫紅色。

C60的化學(xué)性質(zhì)

在親核加成中富勒烯作為一個(gè)親電試劑與親核試劑反應(yīng)，它形成碳負(fù)離子被格利雅試劑或有機(jī)鋰試劑等親核試劑捕獲。例如，氯化甲基鎂與C60在定量形成甲基位于的環(huán)戊二烯中間的五加成產(chǎn)物后，質(zhì)子化形成(CH3)5HC60。賓格反應(yīng)也是重要的富勒烯環(huán)加成反應(yīng)，形成亞甲基富勒烯。富勒烯在氯苯和三氯化鋁的作用下可以發(fā)生富氏烷基化反應(yīng)，該氫化芳化作用的產(chǎn)物是1，2加成的(Ar-CC-H)。 富勒烯的[6,6]鍵可以與雙烯體或雙烯親和體反應(yīng)，如D-A反應(yīng)。[2+2]環(huán)加成可以形成四元環(huán)，如苯炔。1,3偶極環(huán)加成反應(yīng)可以生成五元環(huán)，被稱作Prato反應(yīng)。富勒烯與卡賓反應(yīng)形成亞甲基富勒烯。常見周環(huán)反應(yīng)如下：

(1) [4+2]環(huán)加成。在[4+2]環(huán)加成中，C60的6/6 雙鍵一直充當(dāng)親二烯體，大量不同的二烯類物加到C60上形成六元環(huán)(主要合成一元加合物)環(huán)加成物的形成條件依賴于二烯的反應(yīng)活性，在某些情況下加合物的形成是可逆的，如戊二烯和蒽的C60環(huán)加成。

(2) [3+2]環(huán)加成。如 C60 與重氮甲烷(R1R2CN2) 、重氮酰胺、重氮乙酸酯類反應(yīng)，可得到種類很多的亞甲基橋富勒烯，這類反應(yīng)是基于C60作為一個(gè)1，3 親偶極體，重氮化合物首先加成到6/6雙鍵上，形成二氫化吡唑啉五元環(huán)。

(3) [2+2]環(huán)加成。用10倍過量的四環(huán)烷烴與C60的甲苯溶液在80℃發(fā)生[2+2]熱環(huán)加成反應(yīng)，C60 與富電子有機(jī)分子可進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)，在室溫下，用紫外線照射C60與N，N-二乙基丙炔基胺的無氧甲苯溶液20min 即形成環(huán)加合產(chǎn)物。

(4) [2+1]環(huán)加成反應(yīng)。與C60的6/6 雙鍵發(fā)生加成反應(yīng)的卡賓有許多不同的方法產(chǎn)生，如通過二氮丙因、甲苯磺酰基腙鋰鹽、環(huán)丙烯酮乙縮醛、二唑啉的熱解及-鹵代羧酸鹽的熱解與費(fèi)歇爾卡賓的熱分解等等。在C60存在的情況下由鄰-4-硝基苯基磺酰基異羥肟酸的衍生物通過堿催化消除而合成富勒烯1-氮雜環(huán)丙烷。 C60可以與氫或鹵素單質(zhì)進(jìn)行加成。把其完全氫化便得絨毛球烷（Fuzzyball），化學(xué)式為C60H60（加成進(jìn)的氫原子有可能C60在籠內(nèi)也可能在C60外部）。烷基自由基R可與C60反應(yīng)生成RC60加和物，RC60可生成C60直接鍵和啞鈴狀二聚體RC60-C60R。

親電加成

富勒烯也可以發(fā)生親電反應(yīng)。可以在富勒烯球外加成24個(gè)溴原子。最多親電加成紀(jì)錄保持者是C60F48。根據(jù)氟硅烷的結(jié)構(gòu)（在硅元素中）還難以預(yù)測(cè)C60F60是否可能有一些氟原子在“endo”位置（指富勒烯內(nèi)部），這種化合物是比起球型更類似于一個(gè)管狀的富勒烯分子。

配位反應(yīng)

富勒烯在有機(jī)金屬化學(xué)中作為配體。[6,6]雙鍵是缺電子的，通常與金屬成鍵的= 2（配位化學(xué)中的常數(shù)）。鍵合模式如= 5或=6可以因作為配體的球狀富勒烯改變而改變。富勒烯和硫羰基鎢W(CO)6在環(huán)己烷溶液中，陽光直接照射下反應(yīng)生成的（sup2;-C60)5 W(CO)6。

內(nèi)嵌反應(yīng)

指通過化學(xué)手段選擇性地切斷富勒烯骨架上的碳碳鍵來制備開孔富勒烯的反應(yīng)。開孔后就可能把一些小分子裝到碳球中，如氫分子、氦、鋰等。第一個(gè)開孔富勒烯是在1995由Wudl等報(bào)道的。

反加成

反加成反應(yīng)即Retro-Additions(RA）。研究表明，通過RA消去，取代基實(shí)現(xiàn)了他們的目的后便與富勒烯主體分離。 C60與金屬的反應(yīng)分為兩種情況：一種是金屬被置于C60碳籠的內(nèi)部；另一種是金屬位于C60碳籠的外部：

1)C60碳籠內(nèi)配合物生成反應(yīng)。C60碳籠為封閉的中空的多面體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)腔直徑為7.1埃，內(nèi)部可嵌入原子、離子或小分子形成新的團(tuán)簇分子，C60 + AC60(A）。Smalley等人現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)能與C60生成C60(A）的金屬有：K、Na、Cs、La、Ba、Sr、U、Y、Ce、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho、Th等。除金屬外，He、Ne等惰性氣體及LiF、LiCl、NaCl等極性分子亦可移置C60籠中。

2)C60碳籠外鍵合反應(yīng)。Ohno等人發(fā)現(xiàn)能與C60鍵合的金屬有：V、Fe、Co、Ni、Rh、Cu、La、Yb、Ag等。 C60可以溶于二硫化碳中。顏色呈紫紅色。

C60的主客體化學(xué)

由于C60分子獨(dú)特的剛性球狀結(jié)構(gòu)，發(fā)展能夠與其高效結(jié)合的特定主體是一件很有意義的工作，二十多年來科學(xué)家們樂此不疲地用新奇的化合物和有趣的方式將其包起來得到包含物和嵌合物，在富勒烯的主客體化學(xué)方面進(jìn)行了大量的研究并取得了長足的進(jìn)展，發(fā)展了一系列主體化合物，大致分為富電子化合物和大環(huán)主體兩類；前者有二茂鐵、卟啉、酞菁、四硫富瓦烯、苝、碗烯和帶狀多共軛體系等的衍生物，后者有環(huán)糊精、杯芳烴、氮雜杯芳烴，長鏈烷烴和低聚物等的衍生物。迄今與富勒烯分子超分子結(jié)合力最強(qiáng)的是相田卓三教授合成的卟啉籠分子，在鄰二氯苯中與C60的結(jié)合常數(shù)為Log Ka = 8.11。

C60衍生物超分子的自組裝

修飾富勒烯可以獲得更多的作用位點(diǎn)，因此富勒烯衍生物的超分子自組裝的研究一直是個(gè)熱點(diǎn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于不修飾的富勒烯的組裝，特別是在基于富勒烯的功能材料、光致電子轉(zhuǎn)移、人工光合作用體系、光子器件等諸多的研究領(lǐng)域。

C60及其衍生物的有序聚集態(tài)的制備方法

富勒烯功能化后產(chǎn)生的自組裝前體，通過超分子作用形成有序聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，既是提高對(duì)富勒烯本征認(rèn)識(shí)以及單分子器件構(gòu)筑水平，也是對(duì)富勒烯高新技術(shù)功能化材料的需要。十多年來，中國內(nèi)外很多研究組已經(jīng)在獲得穩(wěn)定的C60納米材料如納米顆粒、納米管、納米線、納米帶和高度有序二維結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行了大量的研究，發(fā)展了經(jīng)典自組裝法、模板法、氣相沉積法，化學(xué)吸附和LB膜技術(shù)等方法來構(gòu)筑具有特定形貌的有機(jī)納米材料。

碳60的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)有哪些

C60在室溫下為紫紅色固態(tài)分子晶體，有微弱熒光。C60分子的直徑約為7.1埃（1埃= 10-10米，即一百億分之一米），C60的密度為1.68g/cm3。

導(dǎo)電性，C60常態(tài)下不導(dǎo)電。因?yàn)镃60大得可以將其他原子放進(jìn)它內(nèi)部，并影響其物理性質(zhì)，因而不可導(dǎo)電。另外，由于C60有大量游離電子，所以若把可作衰變的放射性元素困在其內(nèi)部，其半衰期可能會(huì)因此受到影響。

超導(dǎo)性，在可以大量生產(chǎn)C60后其很多性質(zhì)被發(fā)現(xiàn)，很快Haddon等人 發(fā)現(xiàn)堿金屬摻雜的C60有金屬行為，1991年發(fā)現(xiàn)鉀摻雜的C60在18K時(shí)有超導(dǎo)行為，這是迄今最高的分子超導(dǎo)溫度，之后大量的金屬摻雜富勒烯的超導(dǎo)性質(zhì)被發(fā)現(xiàn)。研究表明超導(dǎo)轉(zhuǎn)化溫度隨著堿金屬摻雜富勒烯的晶胞體積而升高。

磁性，阿勒曼(Allemand）等人在C60的甲苯溶液中加入過量的強(qiáng)供電子有機(jī)物四（二甲氨基）乙烯（TDAE），得到了C60(TDAE)C0.86的黑色微晶沉淀，經(jīng)磁性研究后表明是一種不含金屬的軟鐵磁性材料。

C60與金屬的反應(yīng)分為兩種情況：一種是金屬被置于C60碳籠的內(nèi)部；另一種是金屬位于C60碳籠的外部：

1、C60碳籠內(nèi)配合物生成反應(yīng)。C60碳籠為封閉的中空的多面體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)腔直徑為7.1埃，內(nèi)部可嵌入原子、離子或小分子形成新的團(tuán)簇分子，C60?+ AC60(A）。Smalley等人現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)能與C60生成C60(A）的金屬有：K、Na、Cs、La、Ba、Sr、U、Y、Ce、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho、Th等。除金屬外，He、Ne等惰性氣體及LiF、LiCl、NaCl等極性分子亦可移置C60籠中。

2、C60碳籠外鍵合反應(yīng)。Ohno等人發(fā)現(xiàn)能與C60鍵合的金屬有：V、Fe、Co、Ni、Rh、Cu、La、Yb、Ag等。

化學(xué)性質(zhì)：

顏色反應(yīng)，C60可以溶于CS2中。顏色呈紫紅色。

C60的主客體化學(xué)，由于C60分子獨(dú)特的剛性球狀結(jié)構(gòu)，發(fā)展能夠與其高效結(jié)合的特定主體是一件很有意義的工作，二十多年來科學(xué)家們樂此不疲地用新奇的化合物和有趣的方式將其包起來得到包含物和嵌合物，在富勒烯的主客體化學(xué)方面進(jìn)行了大量的研究并取得了長足的進(jìn)展。

發(fā)展了一系列主體化合物，大致分為富電子化合物和大環(huán)主體兩類；前者有二茂鐵、卟啉、酞菁、四硫富瓦烯、苝、碗烯和帶狀多共軛體系等的衍生物，后者有環(huán)糊精、杯芳烴、氮雜杯芳烴，長鏈烷烴和低聚物等的衍生物。迄今與富勒烯分子超分子結(jié)合力最強(qiáng)的是相田卓三教授合成的卟啉籠分子，在鄰二氯苯中與C60的結(jié)合常數(shù)為lgKa?= 8.11。

C60衍生物超分子的自組裝，修飾富勒烯可以獲得更多的作用位點(diǎn)，因此富勒烯衍生物的超分子自組裝的研究一直是個(gè)熱點(diǎn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于不修飾的富勒烯的組裝，特別是在基于富勒烯的功能材料、光致電子轉(zhuǎn)移、人工光合作用體系、光子器件等諸多的研究領(lǐng)域。

C60及其衍生物的有序聚集態(tài)的制備方法，富勒烯功能化后產(chǎn)生的自組裝前體，通過超分子作用形成有序聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，既是提高對(duì)富勒烯本征認(rèn)識(shí)以及單分子器件構(gòu)筑水平，也是對(duì)富勒烯高新技術(shù)功能化材料的需要。

十多年來，中國內(nèi)外很多研究組已經(jīng)在獲得穩(wěn)定的C60納米材料如納米顆粒、納米管、納米線、納米帶和高度有序二維結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行了大量的研究，發(fā)展了經(jīng)典自組裝法、模板法、氣相沉積法，化學(xué)吸附和LB膜技術(shù)等方法來構(gòu)筑具有特定形貌的有機(jī)納米材料。

擴(kuò)展資料：

C60的用途：

由于C60分子中存在的三維高度非定域電子共軛結(jié)構(gòu)使得它具有良好的光學(xué)及非線性光學(xué)性能。如它的光學(xué)限制性在實(shí)際應(yīng)用中可作為光學(xué)限幅器。C60還具有較大的非線性光學(xué)系數(shù)和高穩(wěn)定性等特點(diǎn)，使其作為新型非線性光學(xué)材料具有重要的研究價(jià)值，有望在光計(jì)算、光記憶、光信號(hào)處理及控制等方面有所應(yīng)用。

還有人研究了C60化合物的倍頻響應(yīng)及熒光現(xiàn)象，基于C60光電導(dǎo)性能的光電開關(guān)和光學(xué)玻璃已研制成功。C60與花生酸混合制得的C60－花生酸多層LB膜具有光學(xué)累積和記錄效應(yīng)。

光限制性也對(duì)于保護(hù)眼睛具有重要意義：因?yàn)樵谠黾尤肷涔獾膹?qiáng)度時(shí)，C60會(huì)使光學(xué)材料的傳輸性能降低。以C60的光學(xué)限制性為基礎(chǔ)，可研制出光限制產(chǎn)品，它只允許在敏化閾值以下（即對(duì)眼的危險(xiǎn)閾值以下）的光通過，這樣就起到了保護(hù)人眼免受強(qiáng)光損傷的作用。

由于C60特殊籠形結(jié)構(gòu)及功能，將C60作為新型功能基團(tuán)引入高分子體系，得到具有優(yōu)異導(dǎo)電、光學(xué)性質(zhì)的新型功能高分子材料。從原則上講，C60可以引人高分子的主鏈、側(cè)鏈或與其它高分子進(jìn)行共混，Nagashima等人報(bào)導(dǎo)了首例C60的有機(jī)高分子C60Pdn并從實(shí)驗(yàn)和理論上研究了它具有的催化二苯乙炔加氫的性能。

Y.Wany報(bào)道C60/C70的混和物滲入發(fā)光高分子材料聚乙烯咔唑（pvk）中，得到新型高分子光電導(dǎo)體，其光導(dǎo)性能可與某些最好的光導(dǎo)材料相媲美。這種光電導(dǎo)材料在靜電復(fù)印、靜電成像以及光探測(cè)等技術(shù)中有廣泛應(yīng)用。

參考資料來源：百度百科-C60

富勒烯是什么物質(zhì)？誰發(fā)現(xiàn)的？

富勒烯即所謂的足球烯，就是C60，是多個(gè)碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合成的球形分子，每個(gè)分子由正五邊形和正六邊形構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)類似足球。

碳60是什么？它有什么用？能做什么？物理性質(zhì)是什么？化學(xué)性質(zhì)呢？

碳60是一種由60個(gè)碳原子構(gòu)成的分子，形似足球，又名足球烯。

用途：具有特殊的化學(xué)活性，能進(jìn)行加成反應(yīng)而生成各種衍生物。

C??物理性質(zhì)：

在室溫下為紫紅色固態(tài)分子晶體，有微弱熒光。分子的直徑約為7.1埃（1埃= 10?1o米，即一百億分之一米）,密度為1.68g/cm3。分子軌道計(jì)算表明，足球烯具有較大的離域能。具有金屬光澤，有許多優(yōu)異性能，如超導(dǎo)、強(qiáng)磁性、耐高壓、抗化學(xué)腐蝕。

C??化學(xué)性質(zhì)：

會(huì)發(fā)生周環(huán)反應(yīng)、加氫還原、羥基反應(yīng)、開孔反應(yīng)、氧化還原、加成反應(yīng)、金屬反應(yīng)、顏色反應(yīng)等一系列化學(xué)反應(yīng)。

C60是單純由碳原子結(jié)合形成的穩(wěn)定分子，它具有60個(gè)頂點(diǎn)和32個(gè)面，其中12個(gè)為正五邊形，20個(gè)為正六邊形。

擴(kuò)展資料：

研發(fā)歷程：

1971年，大澤映二發(fā)表《芳香性》一書，其中描述了C??分子的設(shè)想。

1980年，飯島澄男在分析碳膜的透射電子顯微鏡圖時(shí)發(fā)現(xiàn)同心圓結(jié)構(gòu)，就像切開的洋蔥，這是C??的第一個(gè)電子顯微鏡圖。 1983年，克羅托蒸發(fā)石墨棒產(chǎn)生的碳灰的紫外可見光譜中發(fā)現(xiàn)215nm和265nm的吸收峰，他們稱之為“駝峰”，他們推斷出這是富勒烯產(chǎn)生的。

1984年，富勒烯的第一個(gè)光譜證據(jù)是在1984年由美國新澤西州的艾克森實(shí)驗(yàn)室的羅芬等人發(fā)現(xiàn)的，但是他們不認(rèn)為這是C??等團(tuán)簇產(chǎn)生的。

1985年，英國化學(xué)家哈羅德沃特爾克羅托博士和美國科學(xué)家理查德斯莫利等人在氦氣流中以激光汽化蒸發(fā)石墨實(shí)驗(yàn)中首次制得由60個(gè)碳組成的碳原子簇結(jié)構(gòu)分子C??，并推測(cè)這個(gè)團(tuán)簇是球狀結(jié)構(gòu)。

1990年，克利斯莫（Kriischmer）等人第一次報(bào)道了大量合成C??的方法，才使得C??的研究得以大量展開。

參考資料來源：百度百科——碳60

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