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以脱油沥青为碳源制备纳米洋葱状富勒烯的研究文献综述引言20世纪是人类科学技术发展最迅猛的100年，碳科学也不例外。
金刚石、石墨与无定形碳是为人们所熟悉的三种以单质存在的碳的同素异形体。
元素周期表中的6号元素“碳”是一个奇特的元素。
其中石墨为平面六角层状结构，层中每个碳原子以sp2杂化轨道与三个相邻的碳原子形成三个相同的σ键，而各个碳原子垂直于该平面的P z轨道相叠形成离域π键，因此石墨表现出明显的各向异性。
金刚石的每个碳原子以sp3杂化轨道与相邻的四个碳原子成键，呈四面体结构。
由于C-C键贯穿于整个晶体结构，使得金刚石表现出极高的硬度和熔点。
无定形碳是由石墨层状结构的碎片相互大致平行堆积的，间或有碳按四面体成键方式相互键联而成的无序结构，其存在形式有焦炭、木炭、炭黑和玻璃炭等。
【44】但仅由单质碳构成的物质远非如此，1985年在碳元素家族增加了C60等富勒烯族，1991年又发现了纳米碳管等。
这种与通常意义上的碳同素异形体(金刚石和石墨)结构完全不同的新奇的高稳定结构，对科学界，乃至整个社会产生了重大的影响。
所有的碳质材料均具有生物相容性，不会对包括人在内的所有生物体造成伤害，其制品在废旧破损之后可转变为CO2，参与地表的正常循环，不产生任何有毒残留物。
因此，碳质材料是一种可循环耐用且对环境友好的材料，也是易于加工且在加工成制品时所需能耗低的材料。
同素异性体中的纳米碳管则有可能进一步将碳元素的独特性能发挥到极至。
像所有的自然界规律一样，有关碳的研究和认识远没有完结，随着科技的飞速发展和科学家们的不懈努力，新型的具有特殊功能的碳纳米材料不断问世，这又反过来促进了我们对这种新型碳单质的深入研究。
1.1纳米状洋葱富勒烯的发现1980年日本NEC公司的电镜专家Iijima教授用高分辨透射电子显微镜(HRTEM )研究电弧放电法（真空、无保护气氛）制备碳膜时，观察到间距约0.34nm的同心圆环，且其最内层直径约为0.71 nm，这就是通过片层石墨的弯曲、闭合产生的纳米洋葱状富勒烯（nano onion-like fullerenes:NOLFs ），但当时此项工作未受到重视。
第三讲_富勒烯1第三讲富勒烯5⽬录富勒烯概述富勒烯的结构与表征富勒烯的制备、⽣长机理与纯化富勒烯的性质富勒烯化学富勒烯的应⽤6碳的同素异形体⽯墨78富勒烯(Fullerenes)：笼状炭原⼦簇的总称什么是富勒烯9富勒烯的发展历程1983年，物理学家D.R. Huffman 和W. Kratschmer 在氦⽓中使⽯墨电极间放电制备了碳原⼦簇，碳烟的紫外光谱和拉曼光谱显⽰，在近紫外区出现了强烈的吸收带，产⽣了形似驼峰的双峰，他们称这种样品为“骆驼样品”。
1969年David Jones 在New Scientist 上发表论⽂指出在⽯墨⽣产⾼温过程中有可能形成⽯墨空⼼球；1970年⽇本量⼦化学家Osawa 曾经计算过对称性的C 60的笼型结构，并计算出该笼形结构具有芳⾹性，但没有深⼊下去。
富勒烯之前认识的碳：⾦刚⽯和⽯墨1985年，Robert F. Curl，Harold W. Kroto，Richard E.Smalley共同发现了C60和C70，并获得1996年的诺贝尔化学奖。
1984年，E. A. Rotalfing为了解释星际尘埃的组成，采⽤⼤功率短脉冲激光器蒸发⽯墨，在飞⾏时间质谱仪上观察到C60和C70的特征峰，但他们只是简单的将其归结为碳原⼦团簇的线性链结构。
与诺贝尔奖失之交臂。
1984年，R. E. Smalley (Rice U)发明激光⽓化团簇束流发⽣器。
101984年，Kroto经Curl介绍认识了Smalley，参观了Smalley研制的⽤于研究半导体和⾦属原⼦簇的激光⽓化团簇束流发⽣器，观看了在He⽓氛中激光蒸发SiC2的实验。
并建议使⽤这台仪器模拟星际空间由巨碳星产⽣的浓密富碳风中长链碳分⼦的形成机制。
1985年9⽉，Kroto利⽤该仪器与Smalley合作，⽤⽯墨代替SiC2进⾏激光蒸发实验，他们从质谱图中发现相对原⼦量为720和840的⾼丰度分⼦离⼦峰（对应C60和C70)；Curl提议⽴即停⽌所有其它实验，集中精⼒研究这⼀意外发现。
目录•富勒烯概述•富勒烯的结构与表征•富勒烯的制备、生长机理与纯化•富勒烯的性质•富勒烯化学•富勒烯的应用前景3富勒烯的应用前景•电子学领域•生物医药领域•超导领域•大气与水处理领域•高能材料与太阳能电池领域•催化剂领域•激光科学领域•润滑领域451、分子电子学领域分子电子学：目标是用单个分子、超分子或分子簇代替硅基半导体晶体管等固体电子学元件组装逻辑电路，乃至组装完整的分子计算机。
集成电路的发展微纳电子学分子电子学两个方向集成电路的例子：CPU 芯片、主板芯片、显卡芯片…微纳电子学，集成电路的生产（Integrated Circuit）生产过程：6完成集成电路制作的晶元7生产流程图：89First IC Device1958, Texas Instrument, Jack Kilby第一块单片集成电路1959, Noyce 在Ge 衬底用键合的方法制备了12个器件获得2000年Nobel 物理学奖在Si 衬底制备了真正的集成电路--摩尔定律：集成电路的集成度每三年增长四倍，特征尺寸每三年缩小√2 倍摩尔定律还能实现多久？10决定集成电路集成度—线宽奔腾III、奔腾IV的、酷睿2核芯片的线宽：130nm、65nm、45nm预计现行的微电子加工工艺10年后将接近发展极限两个问题：a、线宽缩小到一定程度将使固体电子器件不再遵从传统运行规律。
b、线宽缩小使成本大大增加。
11分子电子学的优势：a、自下而上（Bottom-Up）组装，元件通过化学反应大量合成，生产成本可望得到降低。
b、集成度高，可提高运算速度酷睿2核：核心面积107mm2，集成晶体管数4.1亿1cm2集成电子元件数的量级：109分子电子学：1014分子电子学的发展水平：处于基础阶段。
12A、C及其衍生物用在分子导线上60分子导线: (1)导电；(2)有确定的长度；(3)含有能够连接到系统单元的连接点；(4)允许在其端点进行氧化还原反应；(5)与周围绝缘以阻止电子的任意传输。
