富勒碳结构、性能及应用 -.doc

** ** 富勒碳的结构和性能 ××× （华中师范大学 物理学院） 摘要：富勒烯（Fullerene）是一种完全由 HYPERLINK "/wiki/%E7%A2%B3" \o "碳" 碳组成的分子，中空，形状呈 HYPERLINK "/wiki/%E7%90%83%E5%9E%8B" \o "球型" 球型、 HYPERLINK "/wiki/%E6%A4%AD%E7%90%83%E5%9E%8B" \o "椭球型" 椭球型、 HYPERLINK "/wiki/%E5%9C%86%E6%9F%B1%E4%BD%93" \o "圆柱体" 柱型或 HYPERLINK "/wiki/%E5%9C%86%E6%9F%B1%E4%BD%93" \o "圆柱体" 管状。本文主要从富勒碳的结构、性能、应用前景等方面来介绍富勒碳。富勒碳有C60、碳纳米管等结构，不同的富勒碳结构具有不同的性能和应用前景...... 关键词：富勒碳、碳纳米管、性能、应用 一、引言 富勒烯（Fullerene）是一种完全由 HYPERLINK "/wiki/%E7%A2%B3" \o "碳" 碳组成的分子，中空，形状呈 HYPERLINK "/wiki/%E7%90%83%E5%9E%8B" \o "球型" 球型、 HYPERLINK "/wiki/%E6%A4%AD%E7%90%83%E5%9E%8B" \o "椭球型" 椭球型、 HYPERLINK "/wiki/%E5%9C%86%E6%9F%B1%E4%BD%93" \o "圆柱体" 柱型或 HYPERLINK "/wiki/%E5%9C%86%E6%9F%B1%E4%BD%93" \o "圆柱体" 管状。在数学上，富勒烯的结构都是以五边形和六边形面组成的凸 HYPERLINK "/wiki/%E5%A4%9A%E9%9D%A2%E9%AB%94" \o "多面体" 多面体。C60的 HYPERLINK "/wiki/%E5%88%86%E5%AD%90%E7%BB%93%E6%9E%84" \o "分子结构" 分子结构为球形32面体，它是由60个碳原子通过20个六元环和12个五元环连接而成的具有30个 HYPERLINK "/w/index.php?title=%E7%A2%B3%E7%A2%B3%E5%8F%8C%E9%94%AE&action=edit&redlink=1" \o "碳碳双键（页面不存在）" 碳碳双键的 HYPERLINK "/wiki/%E8%B6%B3%E7%90%83" \o "足球" 足球状空心 HYPERLINK "/wiki/%E5%B0%8D%E7%A8%B1" \o "对称" 对称分子。另外一种常见的富勒烯是C70，C70的LUMO轨道是一个二重简并轨道，不过它的LUMO+1轨道与LUMO轨道的能级差很小，因此它可以得到至少六个电子，72、76、84甚至100个碳组成的巴基球也是很容易得到的。碳纳米管是中空富勒烯管。这些碳管通常只有几个纳米宽，但是他们的长度可以达到1微米甚至1毫米。 二、富勒烯的分类： 富勒烯（Fullerene）是一种完全由 HYPERLINK "/wiki/%E7%A2%B3" \o "碳" 碳组成的分子，中空，形状呈 HYPERLINK "/wiki/%E7%90%83%E5%9E%8B" \o "球型" 球型、 HYPERLINK "/wiki/%E6%A4%AD%E7%90%83%E5%9E%8B" \o "椭球型" 椭球型、 HYPERLINK "/wiki/%E5%9C%86%E6%9F%B1%E4%BD%93" \o "圆柱体" 柱型或 HYPERLINK "/wiki/%E5%9C%86%E6%9F%B1%E4%BD%93" \o "圆柱体" 管状。很像足球的球型富勒烯也叫做足球烯，或音译为巴基球，台湾称之为球碳，偶尔也称其为芙等；管状的叫做 HYPERLINK "/wiki/%E7%A2%B3%E7%BA%B3%E7%B1%B3%E7%AE%A1" \o "碳纳米管" 碳纳米管或 HYPERLINK "/wiki/%E5%B7%B4%E5%9F%BA%E7%AE%A1" \o "巴基管" 巴基管。富勒烯在结构上与 HYPERLINK "/wiki/%E7%9F%B3%E5%A2%A8" \o "石墨" 石墨很相似，石墨是由六元环组成的 HYPERLINK "/wiki/%E7%9F%B3%E5%A2%A8%E7%83%AF" \o "石墨烯" 石墨烯层堆积而成，而富勒烯不仅含有六元环还有 HYPERLINK "/w/index.php?title=%E4%BA%94%E5%85%83%E7%8E%AF&action=edit&re