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Application industrielle de Buckminsterfullerene C60 par le dépôt de PVD

August 1, 2018

Dernières nouvelles de l'entreprise Application industrielle de Buckminsterfullerene C60 par le dépôt de PVD

Propriétés :

Dans le 2000s tôt, les propriétés chimiques et physiques des fullerenes étaient un thème d'actualité dans le domaine de la recherche et développement. La Science populaire a discuté des utilisations possibles des fullerenes (graphene) dans l'armure. [41] en avril 2003, les fullerenes étaient à l'étude pour l'usage médicinal potentiel : antibiotiques spécifiques obligatoires à la structure pour viser les bactéries résistantes et pour viser même certaines cellules cancéreuses telles que le mélanome. La question d'octobre 2005 de la chimie et de la biologie a contenu un article décrivant l'utilisation des fullerenes en tant qu'agents antimicrobiens lumière-activés. [42]

Dans le domaine de la nanotechnologie, la résistance thermique et la supraconductivité sont certaines des propriétés plus fortement étudiées.

Une méthode commune employée aux fullerenes de produit est d'envoyer un grand courant entre deux électrodes en graphite voisines dans une atmosphère inerte. L'arc de plasma en résultant de carbone entre les électrodes se refroidit dans le résidu de suie dans lequel beaucoup de fullerenes peuvent être isolés.

Il y a beaucoup de calculs qui ont été faits suivre ab initio des méthodes de quantum appliquées aux fullerenes. Par des méthodes de DFT et de TD-DFT on peut obtenir l'IR, le Raman et les spectres UV. Des résultats de tels calculs peuvent être comparés aux résultats expérimentaux.

Aromaticity 

Les chercheurs ont pu augmenter la réactivité des fullerenes en attachant les groupes actifs à leurs surfaces. Buckminsterfullerene ne montre pas le « superaromaticity » : c'est-à-dire, les électrons dans les anneaux hexagonaux pas delocalize au-dessus de la molécule entière.

Un fullerene sphérique des atomes de carbone de n a des électrons de pi-liaison de n, libèrent pour delocalize. Ceux-ci devraient essayer de delocalize au-dessus de la molécule entière. Les mécanismes de quantum d'une telle disposition devraient être comme une coquille seulement de la structure mécanique de quantum bien connu d'un atome simple, avec une coquille remplie par écurie pour n = 2, 8, 18, 32, 50, 72, 98, 128, etc. ; c.-à-d. deux fois un squarenumber parfait ; mais cette série n'inclut pas 60. Ces 2 (N + 1) la règle 2 (avec le nombre entier de N) pour le sphericalaromaticity est l'analogue tridimensionnel de la règle de Hückel. Le cationwould 10+ satisfont cette règle, et devraient être aromatique. Ceci s'est avéré le cas utilisant la modélisation quantumchemical, qui a montré l'existence des courants diamagnétiques forts de sphère dans le cation. [43]

En conséquence, C60 dans l'eau tend à prendre deux électrons supplémentaires et à devenir un anion. Le nC60 décrit ci-dessous peut être le résultat de C60 essayant de former un lien métallique lâche.

Chimie  

Article principal : Chimie de Fullerene

Les Fullerenes sont stables, mais pas totalement non réactifs. Le PS2 - des atomes de carbone hybridés, qui sont à leur minimum d'énergie en graphite planaire, doivent être pliés pour former la sphère ou le tube fermée, qui produisent la tension d'angle. La réaction caractéristique des fullerenes est l'addition électrophile à 6,6 liens doubles, qui réduit la tension d'angle en changeant PS2 - les carbones hybridés dans PS3 - hybridé. Le changement des orbitales hybridées cause les angles en esclavage avec la diminution environ de 120° dans les orbitalesde PS2 avec environ 109.5° des orbitalesde PS3. Cette diminution des angles en esclavage tient compte pour que les liens plient moins en fermant la sphère ou le tube, et ainsi, la molécule devient plus stable.

D'autres atomes peuvent être emprisonnés à l'intérieur des fullerenes pour former des composés d'inclusion connus sous le nom de fullerenes endohedral. Un exemple peu commun est la TB en forme d'oeuf3N@C 84 de fullerene, qui viole la règle d'isolement de pentagone. [44] des preuves récentes pour un impact de météore à la fin de la période permienne ont été trouvées en analysant les gaz nobles ainsi préservées. [45] basé sur Metallofullerene inocule utilisant le processus en acier rhonditic commencent la production en tant qu'une des premières utilisations commercialement viables des buckyballs.

 

Technologie de production 

Les processus de fabrication de Fullerene comportent les cinq sous-processus suivants : (i) synthèse des fullerenes ou de la suie de fullerene-contenir ; (ii) extraction ; (iii) séparation (purification) pour chaque molécule de fullerene, rapportant les fullerenes purs tels que C60 ; (iv) synthèse des dérivés (en grande partie utilisant les techniques de la synthèse organique) ; (v) l'autre post traitement tel que la dispersion dans une matrice. Les deux méthodes de synthèse employées dans la pratique sont la méthode d'arc, et la méthode de combustion. Ce dernier, découvert chez Massachusetts Institute of Technology, est préféré pour la production industrielle de large échelle. [57] [58]

Applications 

Des Fullerenes ont été intensivement employés pour plusieurs applications biomédicales comprenant la conception les agents performants de contraste d'IRM de contraste d'agents, de représentation de rayon X, la thérapie photodynamique et la drogue et la livraison de gène, récapitulés dans plusieurs examens complets.

 

 

La technologie royale et la « école de la science des matériaux et de machiner l'université de Changhaï » coopereted ensemble

et développé la machine de revêtement de PVD pour plus de R&D d'applications. 

Avec la méthode inductive d'évaporation pour déposer la couche mince dans l'environnement de vide poussé sur des produits. 

 

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