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催化材料
富勒烯先進工業
富(fu)勒(le)(le)烯的發現到現在已經(jing)有30多年，人(ren)們對富(fu)勒(le)(le)烯的應用研究取得(de)了不少進展。富(fu)勒(le)(le)烯獨特(te)(te)的分(fen)子結構和(he)特(te)(te)殊的物理(li)化學(xue)性質，對化學(xue)、物理(li)、材料(liao)科學(xue)、生(sheng)物醫學(xue)等學(xue)科產(chan)生(sheng)了深遠的影響。富(fu)勒(le)(le)烯在先進工(gong)業領(ling)域中，尤(you)其(qi)是(shi)潤滑材料(liao)、催化劑、超導體、非線性光學(xue)、分(fen)子磁體、儲氫材料(liao)等領(ling)域顯(xian)示出誘人(ren)的前景(jing)。
富勒烯C60分(fen)子(zi)(zi)具(ju)有特(te)殊的球形結構和較高的化學(xue)穩定性，其抗(kang)壓能力(li)強(qiang)，表面能低，分(fen)子(zi)(zi)內的作(zuo)用(yong)力(li)強(qiang)，分(fen)子(zi)(zi)間作(zuo)用(yong)力(li)相對較弱，具(ju)有穩定的自潤滑特(te)性和分(fen)子(zi)(zi)滾珠(zhu)效應。因此富勒烯C60可稱為一類新型固體(ti)潤滑材料或液體(ti)潤滑體(ti)系添加劑，在摩擦領域(yu)具(ju)有廣(guang)闊的應用(yong)前景。
富勒(le)烯(xi)(xi)以其(qi)獨特(te)的(de)(de)(de)分(fen)子結構(gou)、特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)電(dian)子性質、限域效應(ying)以及對金屬催化劑的(de)(de)(de)分(fen)散性能(neng)等(deng)特(te)點，使其(qi)在催化領域具有十(shi)分(fen)誘(you)人(ren)的(de)(de)(de)應(ying)用前(qian)景。富勒(le)烯(xi)(xi)能(neng)夠催化單(dan)線(xian)態氧(yang)的(de)(de)(de)化學(xue)反(fan)應(ying)、固氮反(fan)應(ying)、金剛石(shi)合成(cheng)反(fan)應(ying)、推進(jin)劑燃燒反(fan)應(ying)等(deng)。目前(qian)，以富勒(le)烯(xi)(xi)為基礎的(de)(de)(de)催化劑顯(xian)示出了較好的(de)(de)(de)工(gong)業應(ying)用前(qian)景，并已經成(cheng)為富勒(le)烯(xi)(xi)的(de)(de)(de)主要研究方向(xiang)之一。
作為(wei)20世紀最(zui)偉(wei)大(da)(da)的(de)(de)科(ke)學發(fa)現(xian)之(zhi)一(yi)，超(chao)導(dao)體(ti)具有(you)(you)(you)零電(dian)阻和完(wan)全抗磁性等一(yi)系列神(shen)奇的(de)(de)物理特性，在科(ke)學研(yan)究、信(xin)息(xi)通訊(xun)、工業加(jia)工、能源存儲(chu)、交通運(yun)輸、生(sheng)物醫學乃至航空航天等領域均有(you)(you)(you)重大(da)(da)的(de)(de)應用前景(jing)。富(fu)勒烯(xi)C60分子本身不具有(you)(you)(you)超(chao)導(dao)性，但當堿(jian)金屬嵌入C60分子之(zhi)間(jian)的(de)(de)空隙后(hou)，C60與堿(jian)金屬形(xing)成(cheng)的(de)(de)富(fu)勒烯(xi)鹽將轉(zhuan)變為(wei)超(chao)導(dao)體(ti)，具有(you)(you)(you)很(hen)高(gao)的(de)(de)超(chao)導(dao)臨界(jie)溫度(du)，是(shi)目前已知的(de)(de)具有(you)(you)(you)最(zui)高(gao)超(chao)導(dao)臨界(jie)溫度(du)的(de)(de)分子超(chao)導(dao)體(ti)。C60系列超(chao)導(dao)體(ti)具有(you)(you)(you)完(wan)美(mei)的(de)(de)三維超(chao)導(dao)性、電(dian)流密度(du)大(da)(da)、穩定(ding)性高(gao)、易于展成(cheng)線(xian)材等優點，是(shi)一(yi)類極具價值的(de)(de)新型超(chao)導(dao)材料。
富勒(le)烯(xi)(xi)(xi)具有三維離域π電子共軛體系(xi)和(he)高(gao)(gao)度對稱的結構，使得它具有優良的非(fei)線(xian)性(xing)光(guang)(guang)(guang)(guang)學（NLO）性(xing)能，包括反飽和(he)吸(xi)收（RSA）的光(guang)(guang)(guang)(guang)限值(zhi)性(xing)以(yi)及大的三階(jie)非(fei)線(xian)性(xing)光(guang)(guang)(guang)(guang)學系(xi)數。富勒(le)烯(xi)(xi)(xi)是良好(hao)的非(fei)線(xian)性(xing)光(guang)(guang)(guang)(guang)學材料，可(ke)以(yi)用(yong)于制(zhi)(zhi)備高(gao)(gao)速(su)電子或(huo)光(guang)(guang)(guang)(guang)開關。富勒(le)烯(xi)(xi)(xi)分子還具有光(guang)(guang)(guang)(guang)限幅(fu)效(xiao)應(ying)，可(ke)以(yi)用(yong)于制(zhi)(zhi)造光(guang)(guang)(guang)(guang)限制(zhi)(zhi)器，保護(hu)光(guang)(guang)(guang)(guang)學傳感器免受強光(guang)(guang)(guang)(guang)脈沖的損害(hai)，并在光(guang)(guang)(guang)(guang)計算、光(guang)(guang)(guang)(guang)記憶、光(guang)(guang)(guang)(guang)信號處理及控制(zhi)(zhi)等方面有良好(hao)的應(ying)用(yong)前景。
富(fu)勒(le)(le)(le)烯(xi)及(ji)其(qi)(qi)衍生(sheng)物(wu)具有(you)(you)較(jiao)大的(de)電子親和勢，能(neng)夠與電子給體或金屬形(xing)成電荷轉移復(fu)合物(wu)或富(fu)勒(le)(le)(le)烯(xi)鹽，同(tong)時富(fu)勒(le)(le)(le)烯(xi)具有(you)(you)催化(hua)作用(yong)。因此富(fu)勒(le)(le)(le)烯(xi)及(ji)其(qi)(qi)衍生(sheng)物(wu)在分子磁體、儲氫材料(liao)、燃料(liao)電池等領域也有(you)(you)廣泛的(de)應用(yong)前景。但是(shi)，目前對(dui)于富(fu)勒(le)(le)(le)烯(xi)及(ji)其(qi)(qi)衍生(sheng)物(wu)的(de)磁性來源(yuan)，儲氫機理以及(ji)電催化(hua)劑機理研(yan)(yan)究不夠深(shen)入，有(you)(you)待進(jin)(jin)一(yi)步揭開其(qi)(qi)理論基(ji)礎(chu)，也進(jin)(jin)一(yi)步推動工業應用(yong)進(jin)(jin)展。隨著富(fu)勒(le)(le)(le)烯(xi)基(ji)礎(chu)研(yan)(yan)究的(de)不斷深(shen)入和發展成熟，富(fu)勒(le)(le)(le)烯(xi)工業應用(yong)基(ji)礎(chu)研(yan)(yan)究也不斷的(de)繼續(xu)深(shen)入，從而帶動富(fu)勒(le)(le)(le)烯(xi)的(de)實際工業應用(yong)。
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