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Aplicação industrial de Buckminsterfullerene C60 pelo depósito de PVD

August 1, 2018

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Propriedades:

No início dos anos 2000, as propriedades químicas e físicas dos fullerenes eram um assunto atual no campo da investigação e desenvolvimento. A ciência popular discutiu usos possíveis dos fullerenes (graphene) na armadura. [41] em abril de 2003, os fullerenes estavam sob o estudo para o uso medicinal potencial: antibióticos específicos obrigatórios à estrutura para visar as bactérias resistentes e para visar mesmo determinadas células cancerosas tais como a melanoma. A introdução de outubro de 2005 da química & da biologia conteve um artigo que descreve o uso dos fullerenes como agentes antimicrobiais luz-ativados. [42]

No campo da nanotecnologia, a resistência térmica e a supercondutividade são algumas das propriedades mais pesadamente estudadas.

Um método comum usado aos fullerenes do produto é enviar uma grande corrente entre dois elétrodos de grafite próximos em uma atmosfera inerte. O arco de plasma resultante do carbono entre os elétrodos esfria no resíduo sooty de que muitos fullerenes podem ser isolados.

Há muitos cálculos que foram feitos usando ab initio os métodos do quantum aplicados aos fullerenes. Por métodos de DFT e de TD-DFT um pode obter o IR, o Raman e espectros UV. Os resultados de tais cálculos podem ser comparados com os resultados experimentais.

Aromaticity 

Os pesquisadores puderam aumentar a reatividade dos fullerenes unindo grupos ativos a suas superfícies. Buckminsterfullerene não exibe o “superaromaticity”: isto é, os elétrons nos anéis sextavados não delocalize sobre a molécula inteira.

Um fullerene esférico de átomos de carbono de n tem elétrons da pi-ligação de n, livra para delocalize. Estes devem tentar delocalize sobre a molécula inteira. A mecânica quântica de tal arranjo deve ser como um escudo somente da estrutura mecânica do quantum conhecido de um único átomo, com um escudo enchido estábulo para n = 2, 8, 18, 32, 50, 72, 98, 128, etc.; isto é duas vezes um squarenumber perfeito; mas esta série não inclui 60. Esta regra 2 (N + 1) 2 (com inteiro de N) para o sphericalaromaticity é o analogue tridimensional da regra de Hückel. O cationwould 10+ satisfaz esta regra, e deve ser aromático. Este foi mostrado para ser o caso usando a modelagem quantumchemical, que mostrou a existência de correntes diamagnéticas fortes da esfera no cation. [43]

Em consequência, C60 na água tende a pegarar dois mais elétrons e a transformar-se um aníon. O nC60 descrito abaixo pode ser o resultado de C60 que tenta formar uma ligação metálica fraca.

Química  

Artigo principal: Química do Fullerene

Os Fullerenes são estáveis, mas não totalmente unreactive. O sp2 - os átomos de carbono cruzados, que estão em seu mínimo da energia na grafite planar, devem ser dobrados para formar a esfera ou o tubo fechado, que produzem a tensão do ângulo. A reação característica dos fullerenes é a adição electrofílica em 6,6 ligações dobro, que reduz a tensão do ângulo mudando sp2 - carbonos cruzados em sp3 - cruzados. A mudança em orbitals cruzados causa os ângulos bond à diminuição aproximadamente de 120° nos orbitalsdo sp2 aproximadamente a 109.5° nos orbitalsdo sp3. Esta diminuição em ângulos bond permite as ligações dobrar menos ao fechar a esfera ou o tubo, e assim, a molécula se torna mais estável.

Outros átomos podem ser prendidos dentro dos fullerenes para formar os compostos da inclusão conhecidos como fullerenes endohedral. Um exemplo incomum é a TB oval3N@C 84 do fullerene, que viola a regra isolada do pentagon. [44] a evidência recente para um impacto do meteoro no fim do período do Permian foi encontrada analisando gás nobres preservada assim. [45] Metallofullerene-baseado inocula usando o processo de aço rhonditic estão começando a produção como um dos primeiros usos comercialmente viáveis dos buckyballs.

 

Tecnologia de produção 

Os processos de produção do Fullerene compreendem os seguintes cinco subprocesses: (i) síntese dos fullerenes ou da fuligem da fullerene-contenção; (ii) extração; (iii) separação (purificação) para cada molécula do fullerene, rendendo fullerenes puros tais como C60; (iv) síntese dos derivados (que usam na maior parte as técnicas da síntese orgânica); (v) outro queprocessa como a dispersão em uma matriz. Os dois métodos da síntese usados na prática são o método do arco, e o método da combustão. O último, descoberto em Massachusetts Institute of Technology, é preferido para a produção industrial de grande escala. [57] [58]

Aplicações 

Os Fullerenes foram usados extensivamente para diversas aplicações biomedicáveis que incluem o projeto os agentes de capacidade elevada do contraste dos agentes do contraste de MRI, da imagem latente do raio X, terapia fotodinâmica e droga e entrega do gene, resumidos em diversas revisões globais.

 

 

A tecnologia real e a “escola da ciência material & de projetar a universidade de Shanghai” coopereted junto

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Com o método indutivo da evaporação para depositar o filme fino no ambiente do vácuo alto em produtos. 

 

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