Dettagli del Prodotto
Introduzione al Prodotto
Il nano-carbonio a cipolla è una molecola di carbonio con una struttura concentrica multistrato sferica nidificata centrata su C60. La sua sezione trasversale al microscopio elettronico è simile a una cipolla, quindi lo chiamiamo vividamente nano-carbonio a cipolla.
I nano-carboni a cipolla (CNO) sono stati scoperti da Ugarte et al. [1] nel 1992 irradiando cenere di carbonio con un forte fascio di elettroni in un microscopio elettronico a trasmissione. Attualmente, i nano-cipolle cave (Hollow CNOs, HCNOs) hanno bassa densità, ampia superficie specifica, buona stabilità e bagnabilità superficiale. Ci si aspetta che vengano trasformati in materiali superconduttori e che svolgano un ruolo importante nei campi di applicazione dei materiali elettronici [2-4]. La loro struttura si è dimostrata applicabile a molti campi come vettori di farmaci, materiali lubrificanti, materiali per elettrodi di batterie al litio e biosensori [5,6]. Per i nano-carboni a cipolla con nuclei magnetici, i nano-carboni a cipolla che incapsulano particelle metalliche magnetiche hanno proprietà magnetiche migliori rispetto alle particelle metalliche magnetiche pure.
Vantaggi del Prodotto
1. Le molecole di nano-carbonio a cipolla hanno una conduttività insolitamente elevata e una durata di vita dello spin degli elettroni ultra-lunga;
2. Le particelle di nano-carbonio a cipolla con un raggio più piccolo hanno una curvatura superficiale maggiore, quindi hanno una maggiore attività di reazione chimica;
3. Il nano-carbonio a cipolla e il nano-carbonio a cipolla incorporato con nanoparticelle metalliche speciali, sotto l'involucro dello strato di grafite esterno, hanno una buona resistenza agli agenti atmosferici e proprietà di compressione elevate;
4. Il nano-carbonio a cipolla, come materiale per elettrodi, può essere utilizzato per preparare supercondensatori con prestazioni eccellenti;
5. Il nano-carbonio a cipolla con una struttura cava ha bassa densità, ampia superficie specifica, prestazioni stabili e buona bagnabilità superficiale.
C60 è un cristallo molecolare solido di colore rosso-viola a temperatura ambiente con debole fluorescenza. Il diametro della molecola C60 è di circa 7,1 angstrom (1 angstrom = 10-10 metri, ovvero un decimo di miliardesimo di metro), e la densità di C60 è di 1,68 g/cm³. I calcoli degli orbitali molecolari mostrano che il fullerene ha una grande energia di delocalizzazione. C60 ha una lucentezza metallica e molte proprietà eccellenti, come superconduttività, forte magnetismo, resistenza all'alta pressione e resistenza alla corrosione chimica, con potenziali prospettive di applicazione in campi come l'ottica, l'elettricità e il magnetismo.
Solubilità
I fullereni sono scarsamente solubili nella maggior parte dei solventi. Di solito vengono sciolti in solventi aromatici come toluene, clorobenzene o nel solvente non aromatico disolfuro di carbonio. Le soluzioni di fullereni puri sono solitamente viola e viola scuro a concentrazioni più elevate. Le soluzioni di C70 sono leggermente più rossastre di quelle di C60 perché il primo ha un'assorbimento a 500 nm. Altri fullereni, come C76 e C80, mostrano diverse sfumature di viola. I fullereni sono gli unici allotropi del carbonio scoperti finora che sono solubili nei solventi comuni a temperatura ambiente.
Alcuni fullereni sono insolubili a causa dei loro stretti intervalli di banda energetica tra lo stato fondamentale e lo stato eccitato, come C28, C36 e C50. Anche C72 è quasi insolubile, ma i fullereni endoedrici di C72, come La2·C72, sono solubili a causa dell'interazione tra gli elementi metallici e il fullerene. I primi scienziati erano perplessi dall'assenza di C72, nonostante l'esistenza dei suoi fullereni endoedrici. I fullereni con stretti intervalli di banda sono altamente reattivi e spesso si combinano con altri fullereni. La solubilità dei derivati di fullerene chimicamente modificati è significativamente migliorata. Ad esempio, la solubilità di PC61BM in clorobenzene a temperatura ambiente è di 50 mg/mL. Le solubilità di C60 e C70 in alcuni solventi sono elencate nella tabella a sinistra, dove i valori di solubilità sono solitamente concentrazioni saturate stimate.
Conduttività
C60 non è conduttivo in condizioni normali. Questo perché C60 è abbastanza grande da racchiudere altri atomi al suo interno, il che influisce sulle sue proprietà fisiche, rendendolo non conduttivo. Inoltre, poiché C60 ha un gran numero di elettroni liberi, se elementi radioattivi che possono subire decadimento beta vengono intrappolati al suo interno, la loro emivita potrebbe risentirne.
Superconduttività
Dopo che C60 poteva essere prodotto in serie, furono scoperte molte delle sue proprietà. Presto, Haddon e altri scoprirono che C60 drogato con metalli alcalini mostrava un comportamento metallico. Nel 1991, fu scoperto che C60 drogato con potassio ha un comportamento superconduttore a 18K, che è la temperatura superconduttrice molecolare più alta fino ad oggi. Da allora, sono state scoperte le proprietà superconduttrici di un gran numero di fullereni drogati con metalli.
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