神奇的“富勒烯家族”——11月14日科学史上的今天

2018-11-14作者:科学π工作室 编著编辑:书问阅读



在地球上,碳是最常见也是最奇特的元素,它能变幻出各种花样来。


英国化学家哈里·克罗托与美国莱斯大学化学系主任罗伯特·科尔、化学家理查德·斯莫利教授三人用斯莫利所设计的激光团簇发生器,研究碳原子簇。他们用高功率激光轰击石墨,石墨的碳原子汽化后,用氦气把它们吹到一个真空室里进行迅速冷却,在沉积物中,他们找到了极少量的碳原子簇。用质谱仪检测发现,其中由60个和70个碳原子组成的簇结构非常稳定,这就是C60和C70。


这么多的碳原子组合到一起,会形成什么样的结构呢?他们三人认为这个结构应该是一种由多边形组成的球状。1985年11月14日他们把这一发现发表在《自然》杂志上,他们把C60命名为富勒烯,又叫它巴基球,因为外形像足球,有时人们又叫它足球烯。C60的结构是球笼状,而C70则是橄榄球状,一个是“欧式足球”烯,一个是“美式足球”烯。


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富勒烯的发现,像是打开了一道闸门,激起化学界对新的碳系材料的研究。1991年,日本电气公司(NEC)的电镜专家饭岛博士,发现了一种新的碳原子簇,它的直径只有几纳米,长几微米,呈现一种管状结构,称它为碳纳米管,又叫巴基管。


1993年瑞士联邦大学的科学家还发现了多层相套叠的巴基球。


“富勒烯家族”还在不断扩大,除了C60、C70,又发现了C84、C90和C94等,随着“富勒烯家族”成员的增加,又出现了这个家族的近亲,这就是硼元素的巴基系列。


由于“富勒烯家族”这一发现,克罗托、科尔和斯莫利三人共同获得了1996年的诺贝尔化学奖。



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作者科学π工作室 编著
出版清华大学出版社
定价99元
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