http://64.233.187.104/search?q=cache:8R-O4-LlC_AJ:3q.creativity.e...llerene&hl=zh-TW&lr=lang_zh-TW 昨天剛好在找這方面的資料....有看到提供給大家參考C60原祇在太空中所發現的物質,1985年英國化學家柯爾扥H. Kroto成功解釋出碳六十的結構1985年英國的星際物質研究者H.W. Kroto和美國Rice大學的專門以雷射照射碳化矽(SiC2)以產生Cluster的R.E. Smalley共同發現的。兩人以Nd-YAG雷射照射石墨,生成的煤灰,發現了質量 720的物質,而提出足球形分子構造物,這是新型物質Fullerene C60最早從實驗中發現的。
1990年由W. Kratschmer和D. R. Hoffman一組及Kroto和 Smalley一組開發了大量合成法。並以紅外線分光法確認其球形分子直徑大小為7Å。前於1991年A. F. Hebard發現了C60以鹼金屬滲入(doping)生成K3C6O在18K時,其固體有超導體之特性。
Fullcrene 通常是以 60個碳原子為主,結合之C60球形分子物質之通稱。其分子是以12個五角形與 20個六角形的碳原子構成之閉殼球形之構造,故又名足球分子(soccer ball)。而以70個碳原子結合之球形分子C70,其分子則由12個五角形與25個六角形的碳原子構成,呈楠圓閉殼球形分子故又名橄欖球分子(rugby ball)。故 Fullerene乃是 C60及C70之球形分子及其類似物質之總稱。Fullerene也稱為Large Carbon Cluster, Buckminstefullerene, Bucky Ball),或稱Cn Cluster,n 乃是決定其為何種碳素球形分子之關鍵數字。
這些球形分子被稱為Fullcrene,其由來是因這個分子與 1967年在加拿大蒙特利(Montreal),舉辦的世界博覽會(EXPOཿ),美國的展覽場大帳棚(Pavilion)很類似之故,因而以該建築物建築家BuckminsterFuller之名命名而得。
除上述C60及C70之外,目前尚有C76,C78,C82,C84,C90,C96等六種Fullerene已被確認存在。科學家預測尚有 C760及 C960之存在。它也是與石墨(graphite)及鑽石(diamond)類似之碳分子的同素體,因而有碳素之第三態之稱(The third form of carbon)。
C60之分子構造,是幾何學上一種柏拉團體(Platonic body),就是由20面等邊正三角形,所構成的正二十面體(icosahedron),將其十二個頂點切除形成的切頭二十面體(turncated icosahedron),換言之,就是正二十面體的一種變形體。是具有對稱性極高的所謂1h對稱(十二面體或二十面體)。
這種具有閉殼構造的Fullerene多面體,遵循Euler公式即E=V+F-2(F:面數,E:邊數,V:頂點數)而Fullerene異構體,因各頂點有三邊集結,故有2E=3V的關係。如構造只由五角形及六角形構成,則其數f5,f6有如下關係,F=f5+ f6 及2E=5f5+6f6。 由以上各式,可解出f5=12。而Fullerene各異構體,只要f5是12,則六角形數f6就可確定,E,V,F也就可求得。Leonhard Euler是瑞士的數學家,是歷史上論文數最多的學者之一,Kuler是第一個以代數和微積分記述力學的作者而牛頓則是以幾何學記述力學的。
C60發現的過程有一些少為人知之事,略舉如下。目前服務於日本NEC基礎研究所的飯島澄男(Sumio Iijima)博士,貫際上是第一個看到 C60影像的人,大概是在1970年代,正值利用電子顯微鏡觀察單原子盛行之時,而觀察這些單分子時,必須將分子或原子放置於石墨的支持膜上,這種碳素膜是以石墨單晶或以真空噴鍍(sputtering)製得的,由於是在真空中將碳素蒸氣濺射成膜,故通常形成非結晶連續膜,如仔細以電子顯微鏡觀之,常可發現有構造呈現出,如同洋蔥般的小粒狀物,於是飯島博士將之以”12個五角形可說明的球狀構造"寫成論文,投稿於J. Cryst. Growth. 50, 657(1980)。
當1985年Kroto和Smalley發表了發現 C60的訊息時,飯島博士立即寫信給兩位說"以前我的電子顯微照像有如同你說的這種物質的相片,你說的那個不就是Fullcrene嗎?可否我們一起寫論文"。當然遭到了拒絕,飯島博士不得不重寫論文,終於以"C60早就被看到的了"為題,發表在J. Phys. Chem.,91, 3466(1987)。而早在 C60發現之前的1970年,現任職於豐橋技術科學大學的大澤映二(Eiji Osawa)教授就預測此物質是存在的,據他本人說只是當時Corannulene才剛被合成,而Dodecahedron都尚且無法合成,那敢奢望C60,所以他並沒把它作為合成地研究對象。
為了更了解洋蔥狀物,飯島博士於是在1988到1989年間,又開始觀察,結果在
碳棒電弧(arc)放電時,可在電極得到堆積碳素,這次他很幸運地從那兒不只發現了洋蔥狀物,也發現了有管狀物共存。這就是第一個發現的十億分之一公尺(10-9M)管狀碳素物(carbon nanotube)。當1990年 Kratschmer和 Hoffman發表 C60之大量合成法時,飯島博士又一次叫出來"那不是我們的方法嗎?。因為這個方法就是一兩年前他們用來得到洋蔥狀物的方法。真是氣煞人,又被搶先了。