Fullerene은 탄소의 동종입니다. 풀러렌 분자는 탄소 원자로 구성되며, 그것이 중공 케이지와 같은 구조를 형성하는 방식으로 연결되어있다. 그것은 탄소 원자만을 함유하는 분자입니다. Fullerene C20은 20 개의 탄소 원자를 함유합니다. Fullerene C60은 Buckminsterfullerene으로 알려져 있습니다. 다음 주제, 합성 프로세스, 속성, 다른 유형 및 응용 프로그램은 Fullerenes의 개요를 제공합니다.
리간드로서의 풀러렌
리간드는 전자 쌍의 공여체 역할을하며 중심 원자는 이들 전자 쌍의 수용체로서 작용한다. Fullerenes는 처음으로 리간드로 사용되었습니다. 시스템 [(ph3) p] ₂pt (n²-c60)]에서 Fullerene C60은 백금의 전설 역할을합니다. 이 방정식의 경우 백금은 중심 원자입니다. 풀러렌 리간드는 전자 결핍이있는 전자 결핍 알켄과 매우 흡사합니다. 이 바인딩은 2 개의 6 멤버 링의 정션 지점에서 발생합니다.
풀러렌의 합성
아크 방전 방법은 Fullerenes를 합성하는 데 사용됩니다. 고전류는 헬륨 또는 아르곤의 대기에서 두 개의 흑연 전극 사이에 적용됩니다. 이 방법에서, 음의 탄소 전극이 증발된다. 그을음은 수냉식 표면에서 생성되어 수집됩니다. 그을음을 모으기 위해 진공이 깨지고 그을루는 톨루엔 또는 벤젠에서 수집됩니다. 얻어진 그을음은 Fullerenes의 혼합물입니다.
풀러렌의 물리적 특성
- 물의 용해도
Fullerenes는 물과 많은 용매에 용해되지 않습니다.
- 전도도
Fullerenes는 전기를 전도 할 수 없습니다. 그들은 순수한 형태의 절연체입니다. 그들은 알칼리 금속이있는 경우에만 초전도체 또는 반도체 역할을합니다.
- 변동성
Fullerenes는 정상 온도에서 증발하지 않습니다. 그것들은 본질적으로 휘발성입니다.
- 부드럽고 미끄러운
풀러렌의 분자간 힘은 약합니다. 이 힘을 극복하기 위해서는 거의 에너지가 필요하지 않습니다. 그들은 부드럽고 미끄러 져서 녹는 점이 낮습니다.
풀러렌의 화학적 특성
- 유기 용매의 용해도
Fullerenes는 물에 용해되지 않지만 유기 용매에 쉽게 용해 될 수 있습니다. 클로로 벤젠, 1,2,3- 트리클로로 프로판 및 톨루엔과 같은 용매는 풀러렌을 용해시킬 수 있습니다.
- 초전도
Fullerenes가 알칼리 금속과 혼합되면 전기를 전도하고 초전도체의 특성을 보여줍니다.
- 촉매
황화수소, H2S가 황 (들)을 형성하기 위해 산화 될 때, Fullerene C60
- 방향족
Fullerenes는 N이 정수 일 때 분자의 원자 수가 2 (n+1) 2에 해당하는 경우에만 방향족 특성을 표시 할 수 있습니다.
- 전자 친화력
Fullerenes는 전자를 쉽게 받아들이고 자유 라디칼과 반응 할 수 있습니다. 그들은 3 개 이상의 전자를 복용 할 수 있으며 훌륭한 산화제입니다.
- ferromagnetic
Fullerenes는 강자성의 속성을 보여줍니다.
Fullerenes의 유형
구조의 변화에 기초한 다양한 유형의 풀러렌이있다. 그들 중 일부는 다음과 같습니다.
- 버키 볼 클러스터
그것은 처음 발견 된 나노 입자 중 하나 인 Fullerene의 유형 중 하나입니다. 크기는 20 내지 60의 탄소 원자입니다. Buckyball 클러스터의 가장 일반적인 크기는 60입니다.
- 나노 튜브
이들은 탄소 원자로 만든 중공 튜브입니다. 원자의 직경은 일반적으로 나노 미터로 측정됩니다. 단일 또는 여러 벽이있을 수 있습니다. 전자 산업에서 널리 사용됩니다.
- Megatubes
이들은 원자의 치수 측면에서 나노 튜브보다 큽니다. 이들은 일반적으로 치수가 다른 다른 분자를 운반하는 데 사용됩니다.
- 폴리머
이들은 거대 분자입니다. 그들은 공유 화학 결합을 공유합니다. 그들은 탄소 사슬로 구성됩니다. 고온 또는 고압에 노출되면 2 차원 또는 3 차원 중합체가 형성됩니다.
- Nano-onions
나노 양성은 버키 볼의 핵심을 둘러싼 다중 탄소 층으로 구성된 구형 입자이다. 그것은 일종의 케이지와 같은 케이지 같은 양파입니다.
- 연결된 "볼 및 체인"이량 체
이름에서 알 수 있듯이 탄소 사슬이 두 개의 버키 볼을 연결하는 풀러렌 유형입니다.
- Fullerene Rings
이들은 함께 연결된 버키 볼의 반지입니다.
Fullerenes의 응용
- Fullerenes는 의료 분야에 훌륭한 응용 프로그램이 있습니다. 그것들은 광 역학 요법에서 항산화, 항 미세 작용제 및 광합성으로 사용됩니다. Fullerenes는 케이지와 같은 구조이므로 약물 전달에 사용됩니다.
- Fullerenes는 물 정제를위한 촉매로 사용됩니다.
- Fullerenes의 구형 구조로 인해 윤활제로 사용됩니다. 그들은 분자 볼 베어링 역할을합니다.
- Fullerenes는 알칼리 금속과 혼합 될 때 초전도체로 사용됩니다.
- 전자 제품, 마이크로 일렉트로닉 필드 및 비선형 광학 장치에 사용됩니다.
결론
Fullerenes는 과학 기술 분야에서 중요한 분자로 부상했습니다. Fullerenes의 유도체가 물에 용해 될 수있는 합성되었습니다. HIV의 활동을 억제 할 수 있습니다. 의약품에 AIDS 치료를 위해 사용될 수 있습니다. 모든 나노 튜브의 인장 강도는 나노 외과 또는 미세 수술에서 유용 할 수 있습니다. 건물 건축, 항공기 및 자동차에 큰 영향을 미칩니다. Fullerenes는 실용적 특성으로 인해 다양한 산업 분야의 연구 및 나노 기술 분야에서 중요한 주제입니다.
