จุดหลอมเหลวฟูลเลอรีน ฟูลเลอรีน - มันคืออะไร? คุณสมบัติและการใช้งานของฟูลเลอรีน

การค้นพบฟูลเลอรีน - แบบฟอร์มใหม่การมีอยู่ขององค์ประกอบที่พบมากที่สุดอย่างหนึ่งบนโลก - คาร์บอน ได้รับการยอมรับว่าเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่น่าทึ่งและ การค้นพบที่สำคัญในศาสตร์แห่งศตวรรษที่ 20 แม้จะมีความสามารถเฉพาะตัวที่รู้จักกันมายาวนานของอะตอมของคาร์บอนในการจับกับโครงสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน มักจะแตกแขนงและมีขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นพื้นฐานของทั้งหมด เคมีอินทรีย์ความเป็นไปได้ที่แท้จริงของการก่อตัวของโมเลกุลเฟรมเวิร์กที่เสถียรจากคาร์บอนเพียงตัวเดียวยังคงกลายเป็นสิ่งที่ไม่คาดคิด การทดลองยืนยันว่าโมเลกุลของประเภทนี้ซึ่งประกอบด้วยอะตอมตั้งแต่ 60 อะตอมขึ้นไปสามารถเกิดขึ้นได้ในกระบวนการที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในธรรมชาติซึ่งเกิดขึ้นในปี 2528 และก่อนหน้านั้นผู้เขียนบางคนสันนิษฐานถึงความเสถียรของโมเลกุลที่มีทรงกลมคาร์บอนปิด อย่างไรก็ตาม ข้อสันนิษฐานเหล่านี้เป็นการเก็งกำไรล้วนๆ เป็นทฤษฎีล้วนๆ ค่อนข้างยากที่จะจินตนาการว่าสารประกอบดังกล่าวสามารถได้มาจากการสังเคราะห์ทางเคมี ดังนั้นงานเหล่านี้จึงไม่มีใครสังเกตเห็นและให้ความสนใจกับพวกเขาในการเข้าใจถึงปัญหาหลังเหตุการณ์เท่านั้นหลังจากการค้นพบฟูลเลอรีนในการทดลอง เวทีใหม่เกิดขึ้นเมื่อปี 1990 เมื่อพบวิธีการในการรับสารประกอบใหม่ในปริมาณกรัม และอธิบายวิธีการแยกฟูลเลอรีนในรูปแบบบริสุทธิ์ ไม่นานหลังจากนั้นโครงสร้างที่สำคัญที่สุดและ ลักษณะทางกายภาพและทางเคมีฟูลเลอรีน C 60 - สารประกอบที่เกิดขึ้นง่ายที่สุดในบรรดาฟูลเลอรีนที่รู้จัก สำหรับการค้นพบของพวกเขา - การค้นพบกลุ่มคาร์บอนขององค์ประกอบ C 60 และ C 70 - R. Kerl, R. Smalley และ G. Kroto ในปี 1996 ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมี พวกเขายังเสนอโครงสร้างของฟูลเลอรีน ซี 60 ซึ่งเป็นที่รู้จักของแฟนฟุตบอลทุกคน

อย่างที่คุณทราบ เปลือกของลูกฟุตบอลประกอบด้วย 12 รูปห้าเหลี่ยมและ 20 รูปหกเหลี่ยม ในทางทฤษฎี สามารถจัดเรียงพันธะคู่และพันธะเดี่ยวได้ 12,500 ครั้ง ไอโซเมอร์ที่เสถียรที่สุด (แสดงในรูป) มีโครงสร้างแบบไอโคซาเฮดรัลที่ถูกตัดทอนซึ่งไม่มีพันธะคู่ในห้าเหลี่ยม ไอโซเมอร์ของ C 60 นี้มีชื่อว่า "Buckminsterfullerene" เพื่อเป็นเกียรติแก่สถาปนิกชื่อดังชื่อ R. Buckminster Fuller ผู้สร้างโครงสร้าง โครงโดมซึ่งสร้างจากรูปห้าเหลี่ยมและรูปหกเหลี่ยม ในไม่ช้า ได้มีการเสนอโครงสร้างสำหรับ C 70 ซึ่งคล้ายกับลูกรักบี้ (ที่มีรูปร่างยาว)

ในเฟรมเวิร์กคาร์บอน อะตอม C มีลักษณะเฉพาะโดยการผสม sp 2 โดยอะตอมของคาร์บอนแต่ละอะตอมถูกผูกมัดกับอะตอมที่อยู่ใกล้เคียงสามอะตอม Valency 4 เกิดขึ้นได้จากพันธะ p ระหว่างอะตอมของคาร์บอนแต่ละอะตอมกับเพื่อนบ้าน โดยธรรมชาติ สันนิษฐานว่า p-bond สามารถแยกส่วนออกได้ เช่นเดียวกับในสารประกอบอะโรมาติก โครงสร้างดังกล่าวสามารถสร้างขึ้นสำหรับ n≥20 สำหรับคลัสเตอร์ใดๆ ที่เป็นคู่ ต้องมีรูปห้าเหลี่ยม 12 รูปและ (n-20)/2 hexes ค่าต่ำสุดที่เป็นไปได้ตามทฤษฎี C 20 fullerenes ไม่มีอะไรมากไปกว่า dodecahedron - หนึ่งในห้า รูปทรงหลายเหลี่ยมปกติซึ่งมี 12 หน้าห้าเหลี่ยมและไม่มีหน้าหกเหลี่ยมเลย โมเลกุลของรูปร่างดังกล่าวจะมีโครงสร้างที่ตึงเครียดอย่างยิ่ง ดังนั้นการมีอยู่ของโมเลกุลดังกล่าวจึงไม่เอื้ออำนวยอย่างยิ่ง

ดังนั้นในแง่ของความมั่นคงฟูลเลอรีนสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท เส้นขอบระหว่างพวกเขาช่วยให้คุณวาดสิ่งที่เรียกว่า กฎของรูปห้าเหลี่ยมแยก (Isolated Pentagon Rule, IPR) กฎนี้ระบุว่าฟูลเลอรีนที่เสถียรที่สุดคือรูปห้าเหลี่ยมที่ไม่มีขอบอยู่ติดกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง รูปห้าเหลี่ยมไม่สัมผัสกัน และรูปห้าเหลี่ยมแต่ละรูปล้อมรอบด้วยห้าแฉก หากฟูลเลอรีนถูกจัดเรียงตามลำดับของการเพิ่มจำนวนอะตอมของคาร์บอน n ดังนั้น Buckminsterfullerene - C 60 จะเป็นตัวแทนคนแรกที่เป็นไปตามกฎของรูปห้าเหลี่ยมที่แยกได้ และ C 70 เป็นตัวที่สอง ในบรรดาโมเลกุลฟูลเลอรีนที่มี n>70 จะมีไอโซเมอร์อยู่ภายใต้ IPR เสมอ และจำนวนของไอโซเมอร์ดังกล่าวจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามจำนวนอะตอม พบ 5 ไอโซเมอร์สำหรับ C 78 , 24 สำหรับ C 84 และ 40 สำหรับ C 90 ไอโซเมอร์ที่มีรูปห้าเหลี่ยมที่อยู่ติดกันในโครงสร้างมีความเสถียรน้อยกว่ามาก

เคมีของฟูลเลอรีน

ปัจจุบันส่วนใหญ่ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับเคมีของฟูลเลอรีน สารประกอบใหม่มากกว่า 3,000 ชนิดถูกสังเคราะห์ขึ้นโดยอาศัยฟูลเลอรีน การพัฒนาอย่างรวดเร็วของคุณสมบัติทางเคมีของฟูลเลอรีนนั้นสัมพันธ์กับลักษณะโครงสร้างของโมเลกุลนี้และการมีอยู่ของพันธะคอนจูเกตคู่จำนวนมากบนทรงกลมคาร์บอนปิด การรวมกันของฟูลเลอรีนกับตัวแทนของสารหลายชนิดที่รู้จักได้เปิดโอกาสให้นักเคมีสังเคราะห์ได้รับอนุพันธ์จำนวนมากของสารประกอบนี้

ต่างจากเบนซินตรงที่ความยาว ความสัมพันธ์ซี-ซีเหมือนกัน พันธะของธรรมชาติ "สองเท่า" และ "เดี่ยว" มากกว่าสามารถแยกแยะได้ในฟูลเลอรีน และนักเคมีมักพิจารณาว่าฟูลเลอรีนเป็นระบบโพลิอีนที่ขาดอิเล็กตรอน และไม่ใช่เป็นโมเลกุลอะโรมาติก หากเราเปลี่ยนเป็น С60 ก็จะประกอบด้วยพันธะสองประเภท: พันธะที่สั้นกว่า (1.39 Å) วิ่งไปตามขอบทั่วไปของใบหน้าหกเหลี่ยมที่อยู่ใกล้เคียง และพันธะที่ยาวกว่า (1.45 Å) ซึ่งอยู่ตามขอบทั่วไปของใบหน้าห้าเหลี่ยมและหกเหลี่ยม ในเวลาเดียวกัน ทั้งที่มีสมาชิกหกหรือยิ่งไปกว่านั้น วงแหวนห้าส่วนก็ไม่แสดงคุณสมบัติของอะโรมาติกในแง่ที่พวกมันแสดงโดยเบนซีนหรือโมเลกุลคอนจูเกตระนาบอื่นๆ ที่เป็นไปตามกฎของฮุคเคล ดังนั้น โดยปกติแล้ว พันธะที่สั้นกว่าใน C 60 ถือเป็นสองเท่า ในขณะที่พันธะที่ยาวกว่าจะเป็นพันธะเดี่ยว หนึ่งใน ฟีเจอร์หลักฟูลเลอรีนคือพวกมันมีศูนย์ปฏิกิริยาเทียบเท่าจำนวนมากผิดปกติ ซึ่งมักจะนำไปสู่องค์ประกอบไอโซเมอร์ที่ซับซ้อนของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาด้วยการมีส่วนร่วม ด้วยเหตุนี้ ปฏิกิริยาเคมีส่วนใหญ่กับฟูลเลอรีนจึงไม่ถูกคัดเลือก และการสังเคราะห์สารประกอบแต่ละชนิดจึงทำได้ยากมาก

ในบรรดาปฏิกิริยาเพื่อให้ได้อนุพันธ์ฟูลเลอรีนอนินทรีย์ สิ่งที่สำคัญที่สุดคือกระบวนการของฮาโลเจนและการผลิตอนุพันธ์ของฮาโลเจนที่ง่ายที่สุด เช่นเดียวกับปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชัน ดังนั้นปฏิกิริยาเหล่านี้จึงเป็นหนึ่งในปฏิกิริยาแรกที่เกิดขึ้นกับฟูลเลอรีน C 60 ในปี 1991 ให้เราพิจารณาประเภทหลักของปฏิกิริยาที่นำไปสู่การก่อตัวของสารประกอบเหล่านี้

ทันทีหลังจากการค้นพบฟูลเลอรีน ความเป็นไปได้ของการเกิดไฮโดรเจนกับการก่อตัวของ "ฟูลเลอรีน" ได้กระตุ้นความสนใจอย่างมาก ในขั้นต้น ดูเหมือนเป็นไปได้ที่จะเพิ่มไฮโดรเจนหกสิบอะตอมให้กับฟูลเลอรีน ต่อจากนั้นก็แสดงให้เห็นในงานทฤษฎีว่าในโมเลกุล C 60 H 60 อะตอมของไฮโดรเจนบางส่วนควรอยู่ภายในทรงกลมฟูลเลอรีนเนื่องจากวงแหวนหกส่วนเช่นโมเลกุลไซโคลเฮกเซนควรใช้รูปแบบ "เก้าอี้" หรือ "อาบน้ำ" . ดังนั้น โมเลกุล polyhydrofullerene ที่รู้จักในปัจจุบันจึงมีไฮโดรเจน 2 ถึง 36 อะตอมสำหรับ fullerene C 60 และ 2 ถึง 8 สำหรับ fullerene C 70

ในระหว่างการเรืองแสงของฟูลเลอรีน ครบชุดสารประกอบ C 60 F n โดยที่ n รับค่าคู่สูงถึง 60 อนุพันธ์ของฟลูออรีนที่มี n ตั้งแต่ 50 ถึง 60 เรียกว่าเพอร์ฟลูออไรด์และพบได้ในผลิตภัณฑ์ของมวลฟลูออรีนที่มีความเข้มข้นต่ำมาก นอกจากนี้ยังมีไฮเปอร์ฟลูออไรด์นั่นคือผลิตภัณฑ์ขององค์ประกอบ C 60 F n , n>60 ซึ่งกรงคาร์บอนฟูลเลอรีนถูกทำลายบางส่วน สันนิษฐานว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นในเพอร์ฟลูออไรด์ด้วย ปัญหาของการสังเคราะห์ฟูลเลอรีนฟลูออไรด์ขององค์ประกอบต่าง ๆ เป็นปัญหาที่น่าสนใจที่สุดโดยอิสระซึ่งมีการศึกษาอย่างแข็งขันที่สุดใน คณะเคมีมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโก เอ็มวี โลโมโนซอฟ

การศึกษาเชิงรุกของกระบวนการคลอรีนของฟูลเลอรีนภายใต้สภาวะต่างๆ เริ่มขึ้นแล้วในปี 2534 ในงานแรก ผู้เขียนพยายามหา C 60 คลอไรด์โดยทำปฏิกิริยากับคลอรีนและฟูลเลอรีนในตัวทำละลายต่างๆ จนถึงปัจจุบัน ฟูลเลอรีนคลอไรด์แต่ละชนิด C 60 และ C 70 ที่ได้จากการใช้สารคลอรีนต่างๆ ได้ถูกแยกและแสดงลักษณะเฉพาะ

ความพยายามครั้งแรกในการทำโบรมีนฟูลเลอรีนเกิดขึ้นในปี 2534 ฟูลเลอรีน C 60 วางในโบรมีนบริสุทธิ์ที่อุณหภูมิ 20 และ 50 o C เพิ่มมวลโดยค่าที่สอดคล้องกับการเติมโบรมีน 2-4 อะตอมต่อโมเลกุลฟูลเลอรีน การศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับโบรมิเนชันพบว่าการทำงานร่วมกันของ C 60 fullerene กับโมเลกุลโบรมีนเป็นเวลาหลายวันทำให้เกิดสารสีส้มสดใส ซึ่งองค์ประกอบตามที่กำหนดโดยการวิเคราะห์องค์ประกอบคือ C 60 Br 28 ต่อจากนั้นมีการสังเคราะห์อนุพันธ์โบรโมหลายตัวของฟูลเลอรีนซึ่งแตกต่างกันในค่าที่หลากหลายสำหรับจำนวนอะตอมโบรมีนในโมเลกุล หลายคนมีลักษณะเฉพาะโดยการก่อตัวของคลาเทรตที่มีโมเลกุลโบรมีนอิสระ

ความสนใจในอนุพันธ์ของเปอร์ฟลูออโรอัลคิล โดยเฉพาะอย่างยิ่งอนุพันธ์ไตรฟลูออโรเมทิลเลตของฟูลเลอรีน มีความสัมพันธ์อย่างสำคัญกับความเสถียรทางจลนศาสตร์ที่คาดหวังของสารประกอบเหล่านี้เมื่อเปรียบเทียบกับอนุพันธ์ของฮาโลเจนของฟูลเลอรีนที่มีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยาการแทนที่นิวคลีโอฟิลิก SN 2' นอกจากนี้ เพอร์ฟลูออโรอัลคิลฟูลเลอรีนอาจเป็นสารประกอบที่มีสัมพรรคภาพกับอิเล็กตรอนสูงเนื่องจากคุณสมบัติของตัวรับของหมู่เปอร์ฟลูออโรอัลคิลที่แข็งแรงกว่าอะตอมฟลูออรีน จนถึงปัจจุบัน จำนวนของสารประกอบที่แยกได้และมีลักษณะเฉพาะขององค์ประกอบ C 60/70 (CF 3) n, n=2-20 เกิน 30 และกำลังดำเนินการอย่างเข้มข้นเพื่อแก้ไขทรงกลมฟูลเลอรีนโดยกลุ่มอื่นๆ ที่ประกอบด้วยฟลูออรีน - CF 2 , C 2 F 5 , C 3 F 7 .

การสร้างอนุพันธ์ฟูลเลอรีนที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ ซึ่งสามารถนำไปใช้ในทางชีววิทยาและการแพทย์ได้ มีความเกี่ยวข้องกับการให้คุณสมบัติที่ชอบน้ำแก่โมเลกุลฟูลเลอรีน วิธีการหนึ่งในการสังเคราะห์อนุพันธ์ฟูลเลอรีนที่ชอบน้ำคือการแนะนำกลุ่มไฮดรอกซิลและการก่อตัวของฟูลเลอรีนอลหรือฟูลเลอรอลที่มีกลุ่ม OH มากถึง 26 กลุ่ม และอาจเป็นสะพานออกซิเจนที่คล้ายกับที่พบในกรณีของออกไซด์ สารประกอบดังกล่าวสามารถละลายได้สูงในน้ำและสามารถนำไปใช้ในการสังเคราะห์อนุพันธ์ฟูลเลอรีนชนิดใหม่ได้

สำหรับฟูลเลอรีนออกไซด์ สารประกอบ C 60 O และ C 70 O มักมีอยู่ในส่วนผสมเริ่มต้นของฟูลเลอรีนในสารสกัดในปริมาณเล็กน้อย อาจมีออกซิเจนอยู่ในห้องระหว่างการปล่อยอาร์คไฟฟ้าและฟูลเลอรีนบางส่วนจะถูกออกซิไดซ์ ออกไซด์ของฟูลเลอรีนถูกแยกออกจากกันอย่างดีบนเสาที่มีตัวดูดซับต่างๆ ซึ่งทำให้สามารถควบคุมความบริสุทธิ์ของตัวอย่างฟูลเลอรีนและการขาดหรือมีอยู่ของออกไซด์ในตัวอย่างได้ อย่างไรก็ตาม ความคงตัวต่ำของฟูลเลอรีนออกไซด์เป็นอุปสรรคต่อการศึกษาอย่างเป็นระบบ

สิ่งที่สามารถสังเกตได้เกี่ยวกับเคมีอินทรีย์ของฟูลเลอรีนก็คือในฐานะที่เป็นโพลิอีนที่ขาดอิเล็กตรอน C 60 fullerene มีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยารุนแรง นิวคลีโอฟิลิก และไซโคลแอดดิชัน ปฏิกิริยาไซโคลแอดดิชันต่างๆ มีแนวโน้มที่ดีในแง่ของการทำงานของทรงกลมฟูลเลอรีน เนื่องจากลักษณะทางอิเล็กทรอนิกส์ C 60 สามารถมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาα-cycloaddition และลักษณะส่วนใหญ่เป็นกรณีที่ n = 1, 2, 3 และ 4

ปัญหาหลักได้รับการแก้ไขโดยนักเคมีสังเคราะห์ที่ทำงานด้านการสังเคราะห์อนุพันธ์ฟูลเลอรีนยังคงเป็นการคัดเลือกของปฏิกิริยาที่ดำเนินการมาจนถึงทุกวันนี้ คุณสมบัติของสเตอริโอเคมีของการเติมฟูลเลอรีนประกอบด้วยไอโซเมอร์ที่เป็นไปได้ทางทฤษฎีจำนวนมาก ตัวอย่างเช่น สารประกอบ C 60 X 2 มี 23 ตัว C 60 X 4 มี 4368 แล้ว ในจำนวนนี้ 8 เป็นผลิตภัณฑ์เพิ่มเติมที่พันธะคู่สองพันธะ อย่างไรก็ตาม ไอโซเมอร์ 29 C 60 X 4 จะไม่มีความหมายทางเคมี โดยมีสถานะกราวด์สามเท่าที่เกิดขึ้นจากการมีอยู่ของอะตอมคาร์บอนไฮบริด sp 2 ที่ล้อมรอบด้วยอะตอมไฮบริไดซ์ sp 3 สามตัวที่ก่อพันธะ C-X จำนวนสูงสุดของไอโซเมอร์ที่เป็นไปได้ในทางทฤษฎีโดยไม่คำนึงถึงหลายหลากของสถานะพื้นดินจะถูกสังเกตในกรณีของ C 60 X 30 และจะเป็น 985538239868524 (1294362 เป็นผลิตภัณฑ์เสริมที่พันธะคู่ 15 ครั้ง) ในขณะที่จำนวนที่ไม่ใช่ -singlet isomers ที่มีลักษณะเดียวกับในตัวอย่างข้างต้น ไม่ได้ให้การบัญชีอย่างง่าย แต่จากการพิจารณาทั่วไป มันควรเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องตามการเติบโตของจำนวนกลุ่มในเครือ ไม่ว่าในกรณีใด จำนวนของไอโซเมอร์ที่ยอมรับได้ในทางทฤษฎีนั้นมีมากมายมหาศาล ในขณะที่ไปยัง C 70 ที่มีความสมมาตรน้อยกว่าและฟูลเลอรีนที่สูงกว่า ก็จะเพิ่มขึ้นหลายเท่าหรือตามลำดับความสำคัญ

อันที่จริง ข้อมูลจำนวนมากของการคำนวณทางเคมีควอนตัมแสดงให้เห็นว่าปฏิกิริยาส่วนใหญ่ของฮาโลจิเนชันและไฮโดรจิเนชันของฟูลเลอรีนดำเนินไปกับการก่อตัว หากไม่ใช่ไอโซเมอร์ที่เสถียรที่สุด อย่างน้อยก็มีความแตกต่างจากพลังงานเล็กน้อย จะสังเกตเห็นความคลาดเคลื่อนมากที่สุดในกรณีของฟูลเลอรีนไฮไดรด์ที่ต่ำกว่า ซึ่งมีองค์ประกอบไอโซเมอร์ดังที่แสดงไว้ข้างต้น แม้จะขึ้นอยู่กับเส้นทางการสังเคราะห์เล็กน้อยก็ตาม อย่างไรก็ตาม ความคงตัวของไอโซเมอร์ที่เกิดขึ้นยังคงใกล้เคียงกันมาก การศึกษารูปแบบการก่อตัวของอนุพันธ์ฟูลเลอรีนเหล่านี้คือ งานที่น่าสนใจการแก้ปัญหาซึ่งนำไปสู่ความสำเร็จใหม่ในด้านเคมีของฟูลเลอรีนและอนุพันธ์ของพวกมัน

ฟูลเลอรีนมีอยู่ทุกหนทุกแห่งในธรรมชาติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในที่ที่มีคาร์บอนและพลังงานสูง พวกมันอยู่ใกล้ดาวคาร์บอน ในอวกาศระหว่างดวงดาว ในสถานที่ที่เกิดฟ้าผ่า ใกล้ปากปล่องภูเขาไฟ และก่อตัวขึ้นเมื่อก๊าซถูกเผาในเตาแก๊สในบ้านหรือในเปลวไฟของไฟแช็คธรรมดา

นอกจากนี้ยังพบฟูลเลอรีนในสถานที่สะสมของหินคาร์บอนโบราณ สถานที่พิเศษเป็นของแร่ธาตุ Karelian - shungite หินเหล่านี้ซึ่งมีคาร์บอนบริสุทธิ์มากถึง 80% มีอายุประมาณ 2 พันล้านปี ลักษณะของแหล่งกำเนิดยังไม่ชัดเจน ข้อสันนิษฐานประการหนึ่งคือการล่มสลายของอุกกาบาตคาร์บอนขนาดใหญ่

Fullerenes ใน Shungites Stone เป็นหัวข้อที่กล่าวถึงอย่างกว้างขวางในหลาย ๆ สิ่งพิมพ์และบนหน้าเว็บ มีความคิดเห็นที่ขัดแย้งกันมากมายในเรื่องนี้ ซึ่งทั้งผู้อ่านและผู้ใช้ผลิตภัณฑ์ shungite มีคำถามมากมาย ชุนไคต์มีคาร์บอน – ฟูลเลอรีนในรูปแบบโมเลกุลจริงหรือไม่? ยา "Marcial Waters" มีฟูลเลอรีนหรือไม่? เป็นไปได้ไหมที่จะดื่มน้ำที่ผสมกับ shungite และมันจะมีประโยชน์อย่างไร? จากประสบการณ์ของเราในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับคุณสมบัติของชุนไคต์ต่างๆ เรานำเสนอความคิดเห็นของเราเกี่ยวกับสิ่งเหล่านี้และคำถามที่พบบ่อยอื่นๆ ด้านล่าง

ปัจจุบัน ใช้กันอย่างแพร่หลายได้รับผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยใช้ Karelian shungites เหล่านี้เป็นตัวกรองต่างๆ สำหรับการบำบัดน้ำ ปิรามิด จี้ ผลิตภัณฑ์ที่ป้องกันรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า น้ำพริก และกรวด shungite แบบง่ายๆ และผลิตภัณฑ์ประเภทอื่น ๆ อีกมากมายที่นำเสนอเป็นวิธีการป้องกัน การรักษา และปรับปรุงสุขภาพ ในเวลาเดียวกันตามกฎในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาคุณสมบัติการรักษาของ shungite ประเภทต่างๆนั้นมาจาก fullerenes ที่มีอยู่ในตัว

ไม่นานหลังจากการค้นพบฟูลเลอรีนในปี 2528 การค้นหาที่ใช้งานอยู่พวกเขาอยู่ในธรรมชาติ พบ Fullerenes ใน Karelian shungite ตามรายงานในสิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ต่างๆ ในทางกลับกัน เราได้พัฒนาวิธีการทางเลือกเพื่อแยกฟูลเลอรีนออกจากชุนไคต์และพิสูจน์การมีอยู่ของพวกมัน การศึกษาวิเคราะห์ตัวอย่างที่ถ่ายในภูมิภาคต่าง ๆ ของ Zaonezhye ที่เกิดหิน shungite ก่อนการวิเคราะห์ ตัวอย่าง shungite ถูกบดขยี้ให้อยู่ในสถานะ microdispersed

โปรดจำไว้ว่า shungites เป็นโครงตาข่ายซิลิเกต openwork ซึ่งช่องว่างนั้นเต็มไปด้วยคาร์บอน shungite ซึ่งในโครงสร้างของมันเป็นผลิตภัณฑ์ระดับกลางระหว่างคาร์บอนอสัณฐานและกราไฟท์ นอกจากนี้ในคาร์บอนชุงไคต์ยังมีสารประกอบอินทรีย์น้ำหนักโมเลกุลต่ำและสูงตามธรรมชาติ (NONVS) ที่ไม่ทราบองค์ประกอบทางเคมี Shungites ต่างกันในองค์ประกอบของฐานแร่ Shungites แบ่งออกเป็นคาร์บอนต่ำ (สูงถึง 5% C) คาร์บอนปานกลาง (5-25% C) และคาร์บอนสูง (25-80% C) หลังจากการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของ shungite ในขี้เถ้านอกเหนือจากซิลิคอน, Fe, Ni, Ca, Mg, Zn, Cd, V, Mo, Cu, Ce, As, W และองค์ประกอบอื่น ๆ

ฟูลเลอรีนใน shungite carbon อยู่ในรูปของสารเชิงซ้อนตัวรับบริจาคแบบมีขั้วแบบพิเศษที่มี PONVS ดังนั้นการสกัดฟูลเลอรีนอย่างมีประสิทธิภาพด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น โทลูอีน ซึ่งฟูลเลอรีนสามารถละลายได้สูงจะไม่เกิดขึ้น และการเลือกวิธีการสกัดดังกล่าวมักจะนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ขัดแย้งกันเกี่ยวกับการมีอยู่จริงของฟูลเลอรีนในชุนไคต์ .

ในเรื่องนี้ เราได้พัฒนาวิธีการสกัดอัลตราโซนิกของการกระจายตัวของผงซักฟอกในน้ำของชุนไคต์ ตามด้วยการถ่ายโอนฟูลเลอรีนจากสื่อที่มีขั้วไปยังเฟสตัวทำละลายอินทรีย์ หลังจากการสกัด ความเข้มข้น และการทำให้บริสุทธิ์หลายขั้นตอน เป็นไปได้ที่จะได้สารละลายในเฮกเซน สเปกตรัม UV และ IR ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของสเปกตรัมของ C 60 fullerene บริสุทธิ์ นอกจากนี้ สัญญาณที่ชัดเจนในสเปกตรัมมวลด้วย m/z = 720 (รูปที่ด้านล่าง) เป็นการยืนยันที่แน่ชัดว่ามีเพียง С60 fullerene ใน shungites

252 Cf-PD มวลสเปกตรัมของสารสกัดจากชุนไคต์ สัญญาณที่ 720 น. คือ С60 ฟูลเลอรีน และสัญญาณที่ 696, 672 เป็นลักษณะการกระจายตัวของไอออนฟูลเลอรีน С60 ที่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะไอออไนเซชันแบบคายประจุในพลาสมา

อย่างไรก็ตาม เราพบว่าไม่ใช่ทุกตัวอย่างของชุนไคต์ที่มีฟูลเลอรีน จากตัวอย่าง shungite ทั้งหมดที่สถาบันธรณีวิทยาแห่ง Karelian Scientific Center ของ Russian Academy of Sciences (Petrozavodsk, Russia) จัดหาให้เราและคัดเลือกจากพื้นที่ต่างๆ ของการเกิดหิน shungite พบว่า C 60 fullerene พบในตัวอย่างเดียวเท่านั้น ชุนไคต์คาร์บอนสูงที่มีคาร์บอนมากกว่า 80% นอกจากนี้ยังมีน้ำหนักประมาณ 0.04 wt %. จากนี้ เราสามารถสรุปได้ว่าไม่ใช่ทุกตัวอย่างของชุนไคต์ที่มีฟูลเลอรีน อย่างน้อยก็ในปริมาณที่สามารถตรวจจับได้โดยวิธีการวิเคราะห์ทางกายภาพและเคมีที่มีความละเอียดอ่อนสูงสมัยใหม่

นอกจากนี้ เป็นที่ทราบกันดีว่าชุนไคท์สามารถบรรจุได้เพียงพอ จำนวนมากของสิ่งเจือปน รวมทั้งไอออนของโลหะโพลีวาเลนต์หนัก ดังนั้น น้ำที่เติมด้วย shungite อาจมีสิ่งสกปรกที่ไม่พึงประสงค์และเป็นพิษ

แต่ทำไมน้ำมาร์เซียล (Karelian น้ำธรรมชาติผ่านโขดหินที่มีชุนไคต์) มีคุณสมบัติทางชีวภาพที่ไม่เหมือนใคร จำได้ว่าแม้ในช่วงเวลาของ Peter I และด้วยความคิดริเริ่มส่วนตัวของเขาเองน้ำพุแห่งการรักษา "Marcial Waters" ก็เปิดขึ้นใน Karelia (ดูรายละเอียดเพิ่มเติมดู) เป็นเวลานานที่ไม่มีใครสามารถอธิบายเหตุผลสำหรับคุณสมบัติการรักษาพิเศษของแหล่งนี้ สันนิษฐานว่าปริมาณธาตุเหล็กที่เพิ่มขึ้นในน้ำเหล่านี้เป็นสาเหตุของผลการรักษา อย่างไรก็ตาม มีแหล่งที่มีธาตุเหล็กอยู่มากมายบนโลก แต่ตามกฎแล้ว ผลการรักษาจากการบริโภคนั้นค่อนข้างจำกัด หลังจากการค้นพบฟูลเลอรีนในหินชุนไคต์ซึ่งมีแหล่งกำเนิดไหลผ่าน สมมติฐานก็เกิดขึ้นว่าฟูลเลอรีนคือ เหตุผลหลัก, การสำแดงผลการรักษาของน่านน้ำต่อสู้.

แท้จริงแล้ว น้ำที่ไหลผ่านชั้นของหินชุนไคต์ที่ "ล้าง" มาเป็นเวลานานไม่มีสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายในปริมาณที่ประเมินค่าได้ น้ำ "อิ่มตัว" ด้วยโครงสร้างที่หินมอบให้ Fullerene ที่มีอยู่ใน shungite ส่งเสริมการสั่งซื้อ โครงสร้างน้ำและการก่อตัวของกลุ่มไฮเดรตที่มีลักษณะคล้ายฟูลเลอรีนและการได้มาซึ่งคุณสมบัติทางชีวภาพที่เป็นเอกลักษณ์ของน่านน้ำการต่อสู้ Shungite เจือด้วยฟูลเลอรีนเป็นตัวสร้างโครงสร้างตามธรรมชาติของน้ำที่ไหลผ่าน ในเวลาเดียวกัน ยังไม่มีใครสามารถตรวจพบฟูลเลอรีนในน่านน้ำ Marcial หรือในการแช่น้ำของ shungite ได้: ไม่ว่าจะไม่ถูกชะออกจาก shungite หรือหากถูกชะล้างออกไป ในปริมาณที่น้อยเช่นนี้ที่ตรวจไม่พบ โดยวิธีการใด ๆ ที่รู้จัก นอกจากนี้ เป็นที่ทราบกันดีว่าฟูลเลอรีนไม่ละลายในน้ำตามธรรมชาติ และถ้าโมเลกุลฟูลเลอรีนบรรจุอยู่ในน้ำการต่อสู้ คุณสมบัติที่มีประโยชน์ของมันก็จะคงอยู่เป็นเวลานานมาก อย่างไรก็ตาม มีการใช้งานในช่วงเวลาสั้นๆ เท่านั้น เช่นเดียวกับ "น้ำละลาย" ที่อิ่มตัวด้วยโครงสร้างที่เหมือนน้ำแข็งเป็นกระจุก Marcial Water ซึ่งมีโครงสร้างคล้ายฟูลเลอรีนที่ให้ชีวิต ยังคงคุณสมบัติไว้ได้เพียงไม่กี่ชั่วโมง เมื่อเก็บน้ำต่อสู้เช่นเดียวกับ "ละลาย" สั่งให้กลุ่มน้ำทำลายตัวเองและน้ำได้มา คุณสมบัติโครงสร้างเหมือนน้ำธรรมดา ดังนั้นจึงไม่สมเหตุสมผลที่จะเทน้ำดังกล่าวลงในภาชนะและเก็บไว้เป็นเวลานาน ไม่มีองค์ประกอบที่สร้างโครงสร้างและรองรับโครงสร้าง C60 ฟูลเลอรีนในสถานะไฮเดรท ซึ่งสามารถรักษากลุ่มน้ำที่ได้รับคำสั่งไว้ได้เป็นเวลานานโดยพลการ กล่าวอีกนัยหนึ่ง เพื่อให้น้ำสามารถคงโครงสร้างกระจุกตามธรรมชาติไว้เป็นเวลานาน จำเป็นต้องมีการมีอยู่อย่างต่อเนื่องของปัจจัยการก่อตัวโครงสร้างในนั้น ด้วยเหตุนี้ โมเลกุลฟูลเลอรีนจึงเหมาะสมที่สุด ดังที่เราได้เห็นมาหลายปีแล้ว โดยศึกษาคุณสมบัติเฉพาะของไฮเดรต C 60 ฟูลเลอรีน

ทุกอย่างเริ่มต้นในปี 1995 เมื่อเราพัฒนาวิธีการเพื่อให้ได้สารละลายคอลลอยด์ระดับโมเลกุลของไฮเดรตฟูลเลอรีนในน้ำ ในเวลาเดียวกัน เราได้ทำความคุ้นเคยกับหนังสือเกี่ยวกับคุณสมบัติที่ผิดปกติของ Martial Waters เราพยายามที่จะทำซ้ำแก่นแท้ตามธรรมชาติของน้ำการต่อสู้ในสภาพห้องปฏิบัติการ ด้วยเหตุนี้จึงใช้น้ำที่มีความบริสุทธิ์สูงซึ่งตามเทคโนโลยีพิเศษไฮเดรต C 60 fullerene ถูกเติมในปริมาณที่น้อยมาก หลังจากนั้น การทดสอบทางชีววิทยาต่างๆ ก็เริ่มดำเนินการที่ระดับของสารชีวโมเลกุล เซลล์ที่มีชีวิต และสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ผลลัพธ์ที่ได้นั้นน่าทึ่งมาก ในเกือบทุกพยาธิวิทยา เราพบเฉพาะผลทางชีวภาพในเชิงบวกของการกระทำของน้ำที่มีไฮเดรต C 60 ฟูลเลอรีน และผลกระทบของการใช้งานไม่เพียงแต่ใกล้เคียงกันอย่างสมบูรณ์ แต่ยังเกินในหลายพารามิเตอร์ ผลกระทบที่อธิบายไว้สำหรับน่านน้ำการต่อสู้กลับมา ครั้งของปีเตอร์ การเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาหลายอย่างในสิ่งมีชีวิตหายไป และกลับสู่สภาวะปกติที่แข็งแรง แต่นี่ไม่ใช่ยาเป้าหมายและไม่ใช่มนุษย์ต่างดาว สารประกอบเคมีแต่เป็นเพียงก้อนคาร์บอนที่ละลายในน้ำ ยิ่งกว่านั้นยังรู้สึกได้ว่าไฮเดรท ฟูลเลอรีน C 60 ช่วยให้กลับคืนสู่สภาพเดิม" สภาพปกติ» การเปลี่ยนแปลงเชิงลบใดๆ ในร่างกายอันเนื่องมาจากการบูรณะและบำรุงรักษาโครงสร้างที่สร้างขึ้นเป็นเมทริกซ์ ในกระบวนการเกิดของชีวิต

ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่ Orlov A.D. ในหนังสือของเขา "Shungite - หินแห่งน้ำบริสุทธิ์" เมื่อเปรียบเทียบคุณสมบัติของ shungites และ fullerenes เขาพูดถึงสิ่งหลังว่าเป็นแก่นสารของสุขภาพ

1. Buseck และคณะ Fullerenes จากสภาพแวดล้อมทางธรณีวิทยา วิทยาศาสตร์ 10 กรกฎาคม 1992: 215-217. ดอย: 10.1126/วิทยาศาตร์.257.5067.215.
2. น.ป. ยูชกิน. Globular supramolecular structure of shungite: การสแกนข้อมูลด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์ DAN, 1994, v. 337, no. 6 p. 800-803.
3. วี.เอ. เรซนิคอฟ ยูเอส โพเลคอฟสกี คาร์บอนอะมอร์ฟัส shungite เป็นสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติสำหรับการก่อตัวของฟูลเลอรีน จดหมายถึง ZhTF 2000. v. 26. ค. 15. หน้า 94-102
4. ปีเตอร์ อาร์. บุเซค ฟูลเลอรีนทางธรณีวิทยา: ทบทวนและวิเคราะห์ Earth and Planetary Science Letters. V 203, I 3-4, 15 พฤศจิกายน 2002, หน้า 781-792
5.น.น. Rozhkova, G. V. Andrievsky ระบบคอลลอยด์ที่เป็นน้ำขึ้นอยู่กับคาร์บอนชุนไคต์และการสกัดฟูลเลอรีนออกจากพวกมัน การประชุมเชิงปฏิบัติการนานาชาติล้มลุกครั้งที่ 4 ในรัสเซีย "Fullerenes and Atomic Clusters" IWFAC"99 4 - 8 ตุลาคม 2542 เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก รัสเซีย หนังสือบทคัดย่อ หน้า 330
6. N.N. Rozhkova, G.V. อันดรีฟสกี้ ฟูลเลอรีนในชุนไจต์คาร์บอน นั่ง. วิทยาศาสตร์ การดำเนินการของนานาชาติ Symposium “Fullerenes และ fullerene-like structure”: 5-8 มิถุนายน 2000, BSU, Minsk, 2000, หน้า 63-69
7. น.น. Rozhkova, G.V. อันดรีฟสกี้ Shungite คาร์บอนนาโนคอลลอยด์ การสกัดฟูลเลอรีนด้วยตัวทำละลายที่เป็นน้ำ นั่ง. วิทยาศาสตร์ การดำเนินการ III สัมมนานานาชาติ"แร่วิทยาและชีวิต: homologues ชีวภาพ" 6-8 มิถุนายน 2543, Syktyvkar, รัสเซีย, Geoprint, 2000, pp.53-55
8. ส.อ. วิชเนฟสกี้ พื้นที่ทางการแพทย์ของ Karelia สำนักพิมพ์แห่งรัฐของ Karelian ASSR, Petrozavodsk, 2500, 57 p.
9. Fullerenes: แก่นสารแห่งสุขภาพ บทที่ น. 79-98 ในหนังสือ: ค.ศ. ออร์ลอฟ "Shungite - หินแห่งน้ำบริสุทธิ์" มอสโก - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: "DILYa Publishing House", 2004. - 112 p.; และบนอินเทอร์เน็ตที่เว็บไซต์ (www.golkom.ru/book/36.html)

ฟูลเลอรีน ซี 60

ฟูลเลอรีน ซี 540

ฟูลเลอรีน, บัคกี้บอลหรือ บัคกี้บอล- สารประกอบโมเลกุลที่อยู่ในกลุ่มของคาร์บอนในรูปแบบ allotropic (อื่นๆ ได้แก่ เพชร คาร์ไบน์ และกราไฟต์) และเป็นตัวแทนของรูปทรงหลายเหลี่ยมปิดแบบนูน ซึ่งประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนสามพิกัดจำนวนคู่ ความสัมพันธ์เหล่านี้เป็นหนี้ชื่อวิศวกรและนักออกแบบ Richard Buckminster Fuller ซึ่งมีโครงสร้างทางภูมิศาสตร์ที่สร้างขึ้นบนหลักการนี้ ในขั้นต้น ข้อต่อประเภทนี้จำกัดเฉพาะโครงสร้างที่มีใบหน้าห้าเหลี่ยมและหกเหลี่ยมเท่านั้น โปรดทราบว่าสำหรับการดำรงอยู่ของรูปทรงหลายเหลี่ยมปิดที่สร้างขึ้นจาก นจุดยอดที่ก่อตัวเพียงห้าเหลี่ยมและหกเหลี่ยมตามทฤษฎีบทของออยเลอร์สำหรับรูปทรงหลายเหลี่ยมซึ่งยืนยันความถูกต้องของความเท่าเทียมกัน | น | − | อี | + | ฉ | = 2 (ที่ไหน | น | , | อี| และ | ฉ| ตามลำดับ จำนวนจุดยอด ขอบ และใบหน้า) เงื่อนไขที่จำเป็นคือการมีใบหน้าห้าเหลี่ยมพอดีและ น/ 2 − 10 ใบหน้าหกเหลี่ยม ถ้าองค์ประกอบของโมเลกุลฟูลเลอรีน นอกเหนือไปจากอะตอมของคาร์บอนแล้ว ยังรวมถึงอะตอมของอื่นด้วย องค์ประกอบทางเคมีถ้าอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ อยู่ภายในกรงคาร์บอน fullerenes ดังกล่าวจะเรียกว่า endohedral ถ้าอยู่นอก - exohedral

ประวัติการค้นพบฟูลเลอรีน

คุณสมบัติโครงสร้างของฟูลเลอรีน

ในโมเลกุลฟูลเลอรีน อะตอมของคาร์บอนจะอยู่ที่จุดยอดของรูปหกเหลี่ยมและห้าเหลี่ยมปกติ ซึ่งก่อตัวเป็นพื้นผิวของทรงกลมหรือทรงรี ตัวแทนที่สมมาตรที่สุดและได้รับการศึกษาอย่างเต็มที่จากตระกูลฟูลเลอรีนคือฟูลเลอรีน (C 60) ซึ่งอะตอมของคาร์บอนจะก่อตัวเป็นไอโคซาเฮดรอนที่ถูกตัดทอน ซึ่งประกอบด้วยรูปหกเหลี่ยม 20 อันและรูปห้าเหลี่ยม 12 เหลี่ยมและมีลักษณะคล้ายลูกฟุตบอล เนื่องจากอะตอมของคาร์บอนแต่ละอะตอมของฟูลเลอรีน C 60 เป็นของสองรูปหกเหลี่ยมและหนึ่งรูปห้าเหลี่ยมพร้อมกัน ดังนั้นอะตอมทั้งหมดใน C 60 จึงเทียบเท่ากัน ซึ่งได้รับการยืนยันโดยสเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านิวเคลียร์ (NMR) ของไอโซโทป 13 C ซึ่งมีเพียงเส้นเดียว อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่พันธบัตร CC ทั้งหมดที่มี ยาวเท่ากัน. พันธะ C=C ซึ่งก็คือ ด้านทั่วไปสำหรับสองรูปหกเหลี่ยม คือ 1.39 และ การเชื่อมต่อ CCโดยทั่วไปสำหรับรูปหกเหลี่ยมและรูปห้าเหลี่ยมจะยาวกว่าและเท่ากับ 1.44 Å นอกจากนี้ พันธะของประเภทแรกยังเป็นสองเท่า และพันธะที่สองเป็นพันธะเดี่ยว ซึ่งจำเป็นสำหรับเคมีของ C 60 fullerene

ต่อไปที่พบมากที่สุดคือ C 70 fullerene ซึ่งแตกต่างจาก C 60 fullerene โดยการสอดเข็มขัดของอะตอมคาร์บอน 10 ตัวเข้าไปในบริเวณเส้นศูนย์สูตร C 60 อันเป็นผลมาจากการที่โมเลกุล C 70 ถูกยืดออกและมีลักษณะคล้ายลูกรักบี้อยู่ในนั้น รูปร่าง.

ที่เรียกว่า fullerenes ที่สูงขึ้นประกอบด้วย มากกว่าอะตอมของคาร์บอน (มากถึง 400) เกิดขึ้นในปริมาณที่น้อยกว่ามากและมักจะมีองค์ประกอบไอโซเมอร์ที่ค่อนข้างซับซ้อน ในบรรดาฟูลเลอรีนที่มีการศึกษามากที่สุด สามารถแยกแยะ C . ได้ น , น=74, 76, 78, 80, 82 และ 84.

การสังเคราะห์ฟูลเลอรีน

ฟูลเลอรีนแรกแยกได้จากไอกราไฟท์ควบแน่นที่ได้จากการฉายรังสีเลเซอร์ของตัวอย่างกราไฟท์ที่เป็นของแข็ง อันที่จริงมันเป็นร่องรอยของสาร ก้าวสำคัญต่อไปในปี 1990 โดย W. Kretchmer, Lamb, D. Huffman และคนอื่นๆ ผู้พัฒนาวิธีการเพื่อให้ได้ฟูลเลอรีนในปริมาณกรัมโดยการเผาไหม้ขั้วไฟฟ้ากราไฟท์ในอาร์คไฟฟ้าในบรรยากาศฮีเลียมที่ความดันต่ำ . ในกระบวนการของการกัดเซาะของแอโนด เขม่าที่มีฟูลเลอรีนจำนวนหนึ่งจะเกาะอยู่บนผนังห้อง ต่อมาก็หาได้ พารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดการระเหยของอิเล็กโทรด (ความดัน, องค์ประกอบบรรยากาศ, กระแส, เส้นผ่านศูนย์กลางของอิเล็กโทรด) ซึ่งได้ผลผลิตฟูลเลอรีนสูงสุด โดยเฉลี่ย 3-12% ของวัสดุแอโนด ซึ่งสุดท้ายกำหนดราคาสูงของฟูลเลอรีน

ในตอนแรก ความพยายามทั้งหมดของผู้ทดลองในการค้นหาวิธีการที่ถูกกว่าและมีประสิทธิผลมากกว่าในการรับฟูลเลอรีนในปริมาณกรัม (การเผาไหม้ของไฮโดรคาร์บอนในเปลวไฟ การสังเคราะห์ทางเคมี ฯลฯ) ไม่ได้นำไปสู่ความสำเร็จ และวิธีการ "ส่วนโค้ง" ยังคงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด เป็นเวลานาน (ผลผลิตประมาณ 1 กรัม / ชม.) . ต่อมา Mitsubishi ได้จัดการสร้างการผลิตฟูลเลอรีนในอุตสาหกรรมโดยการเผาไหม้ไฮโดรคาร์บอน แต่ฟูลเลอรีนดังกล่าวมีออกซิเจน ดังนั้นวิธีอาร์คจึงยังคงเป็นวิธีเดียวที่เหมาะสมในการรับฟูลเลอรีนบริสุทธิ์

กลไกการเกิดฟูลเลอรีนในส่วนโค้งยังคงไม่ชัดเจน เนื่องจากกระบวนการที่เกิดขึ้นในบริเวณส่วนโค้งของอาร์กนั้นไม่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์ ซึ่งทำให้การพิจารณาทางทฤษฎีมีความซับซ้อนมาก เป็นที่ยอมรับอย่างไม่อาจหักล้างได้เพียงว่าฟูลเลอรีนถูกประกอบขึ้นจากอะตอมของคาร์บอนแต่ละอะตอม (หรือชิ้นส่วน C 2) สำหรับการพิสูจน์ กราไฟต์ 13 C ที่มีความบริสุทธิ์สูงถูกใช้เป็นขั้วบวก ส่วนอีกขั้วหนึ่งทำจากกราไฟท์ 12 C ธรรมดา หลังจากการสกัดฟูลเลอรีน NMR แสดงให้เห็นว่าอะตอม 12 C และ 13 C สุ่มอยู่บน พื้นผิวของฟูลเลอรีน สิ่งนี้บ่งชี้การสลายตัวของวัสดุกราไฟท์ต่ออะตอมหรือชิ้นส่วนของระดับอะตอมและการประกอบที่ตามมาในโมเลกุลฟูลเลอรีน สถานการณ์นี้บังคับให้ละทิ้งภาพที่มองเห็นของการก่อตัวของฟูลเลอรีนอันเป็นผลมาจากการพับชั้นกราไฟต์อะตอมให้เป็นทรงกลมปิด

เพิ่มขึ้นค่อนข้างเร็ว ทั้งหมดการติดตั้งสำหรับการผลิตฟูลเลอรีนและการทำงานอย่างต่อเนื่องเพื่อปรับปรุงวิธีการทำให้บริสุทธิ์ทำให้ต้นทุนของ C 60 ลดลงอย่างมากในช่วง 17 ปีที่ผ่านมา - จาก 10,000 ดอลลาร์เป็น 10-15 ดอลลาร์ต่อกรัมซึ่งนำไปสู่ขอบเขต ของการใช้ในอุตสาหกรรมจริง

น่าเสียดาย แม้จะมีการปรับให้เหมาะสมของวิธี Huffman-Kretschmer (HK) แต่ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะเพิ่มผลผลิตของฟูลเลอรีนมากกว่า 10-20% ของ มวลรวมกราไฟท์ที่เผาไหม้ล้มเหลว เมื่อพิจารณาถึงต้นทุนที่ค่อนข้างสูงของผลิตภัณฑ์เริ่มต้น ซึ่งก็คือกราไฟท์ เห็นได้ชัดว่าวิธีการนี้มีข้อจำกัดพื้นฐาน นักวิจัยหลายคนเชื่อว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะลดต้นทุนของฟูลเลอรีนที่ได้จากวิธี XC ให้ต่ำกว่าไม่กี่ดอลลาร์ต่อกรัม ดังนั้นความพยายามของกลุ่มวิจัยหลายกลุ่มจึงมุ่งเป้าไปที่การค้นหาวิธีการอื่นเพื่อให้ได้ฟูลเลอรีน ความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุดพื้นที่นี้เข้าถึงได้โดยบริษัท Mitsubishi ซึ่งตามที่กล่าวไว้ข้างต้น สามารถสร้างการผลิตเชิงอุตสาหกรรมของฟูลเลอรีนได้โดยการเผาไฮโดรคาร์บอนในเปลวไฟ ค่าใช้จ่ายของฟูลเลอรีนดังกล่าวอยู่ที่ประมาณ 5 เหรียญ/กรัม (2005) ซึ่งไม่ส่งผลต่อต้นทุนของฟูลเลอรีนอาร์กไฟฟ้า

ควรสังเกตว่าฟูลเลอรีนที่มีราคาสูงไม่ได้กำหนดโดยผลผลิตที่ต่ำระหว่างการเผาไหม้กราไฟต์เท่านั้น แต่ยังพิจารณาจากความยากลำบากในการแยก การทำให้บริสุทธิ์ และการแยกฟูลเลอรีนที่มีมวลต่างๆ ออกจากคาร์บอนแบล็คด้วย วิธีการปกติมีดังนี้: เขม่าที่ได้จากการเผาไหม้กราไฟท์ผสมกับโทลูอีนหรือตัวทำละลายอินทรีย์อื่น (สามารถละลายฟูลเลอรีนได้อย่างมีประสิทธิภาพ) จากนั้นส่วนผสมจะถูกกรองหรือหมุนเหวี่ยง และสารละลายที่เหลือจะระเหย หลังจากนำตัวทำละลายออกแล้ว ตะกอนที่เป็นผลึกละเอียดสีเข้มจะหลงเหลืออยู่ ซึ่งเป็นส่วนผสมของฟูลเลอรีน ซึ่งมักเรียกว่าฟูลเลอร์ไรท์ องค์ประกอบของฟูลเลอไรท์ประกอบด้วยการก่อตัวเป็นผลึกต่างๆ: ผลึกขนาดเล็กของโมเลกุล C 60 และ C 70 และผลึก C 60 /C 70 เป็นสารละลายที่เป็นของแข็ง นอกจากนี้ ฟูลเลอร์ไรท์ยังประกอบด้วยฟูลเลอรีนที่สูงกว่าในปริมาณเล็กน้อยเสมอ (มากถึง 3%) การแยกของผสมของฟูลเลอรีนออกเป็นเศษส่วนของโมเลกุลแต่ละส่วนดำเนินการโดยการใช้โครมาโตกราฟีของเหลวบนคอลัมน์และโครมาโตกราฟีของเหลวแรงดันสูง (HPLC) ส่วนใหญ่ใช้เพื่อวิเคราะห์ความบริสุทธิ์ของฟูลเลอรีนที่แยกได้ เนื่องจากความไวในการวิเคราะห์ของวิธี HPLC นั้นสูงมาก (สูงถึง 0.01%) สุดท้าย ขั้นตอนสุดท้ายคือการกำจัดตัวทำละลายตกค้างจากตัวอย่างที่เป็นของแข็ง ดำเนินการโดยการเก็บตัวอย่างไว้ที่อุณหภูมิ 150-250 o C ในสุญญากาศแบบไดนามิก (ประมาณ 0.1 Torr)

คุณสมบัติทางกายภาพและคุณค่าของสารฟูลเลอรีน

Fullerites

ระบบควบแน่นที่ประกอบด้วยโมเลกุลฟูลเลอรีนเรียกว่าฟูลเลอไรต์ ระบบที่มีการศึกษามากที่สุดในประเภทนี้คือคริสตัล C 60 น้อยกว่า - ระบบผลึก C 70 การศึกษาผลึกของฟูลเลอรีนที่สูงกว่านั้นถูกขัดขวางโดยความซับซ้อนของการเตรียมการ อะตอมของคาร์บอนในโมเลกุลฟูลเลอรีนเชื่อมโยงกันด้วยพันธะ σ- และ π ในขณะที่ไม่มีพันธะเคมี (ตามความหมายปกติของคำ) ระหว่างโมเลกุลฟูลเลอรีนแต่ละตัวในผลึก ดังนั้น ในระบบควบแน่น โมเลกุลแต่ละโมเลกุลจะคงความเป็นตัวของมันไว้ (ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญเมื่อพิจารณาโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของคริสตัล) โมเลกุลถูกกักอยู่ในคริสตัลโดยแรง Van der Waals ซึ่งส่วนใหญ่กำหนดคุณสมบัติมหภาคของของแข็ง C 60

ที่อุณหภูมิห้อง คริสตัล C 60 มีโครงตาข่ายลูกบาศก์ (fcc) ที่มีผิวหน้าอยู่ตรงกลางโดยมีค่าคงที่ที่ 1.415 นาโนเมตร แต่เมื่ออุณหภูมิลดลง จะเกิดการเปลี่ยนเฟสลำดับที่หนึ่ง (T cr ≈ 260 K) และคริสตัล C 60 เปลี่ยนโครงสร้างเป็นลูกบาศก์หนึ่งอย่างง่าย (ค่าคงที่ขัดแตะ 1.411 นาโนเมตร) ที่อุณหภูมิ T > Tcr โมเลกุล C 60 จะหมุนแบบสุ่มรอบจุดศูนย์กลางสมดุล และเมื่ออุณหภูมิลดลงจนถึงอุณหภูมิวิกฤต แกนของการหมุนทั้งสองแกนจะถูกแช่แข็ง การแช่แข็งการหมุนอย่างสมบูรณ์เกิดขึ้นที่ 165 K. โครงสร้างคริสตัล C 70 ที่อุณหภูมิตามลำดับอุณหภูมิห้องได้รับการศึกษาอย่างละเอียดในงาน จากผลงานชิ้นนี้ คริสตัลประเภทนี้มีโครงตาข่ายที่มีร่างกายเป็นศูนย์กลาง (bcc) โดยมีส่วนผสมของเฟสหกเหลี่ยมเล็กน้อย

สมบัติทางแสงไม่เชิงเส้นของฟูลเลอรีน

การวิเคราะห์โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของฟูลเลอรีนแสดงการมีอยู่ของระบบ π-อิเล็กตรอน ซึ่งค่าความไวแสงแบบไม่เชิงเส้นมีค่ามาก ฟูลเลอรีนมีความไม่เชิงเส้นแน่นอน คุณสมบัติทางแสง. อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีความสมมาตรสูงของโมเลกุล C 60 การสร้างฮาร์มอนิกที่สองจึงเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อมีการนำความไม่สมมาตรเข้าสู่ระบบ (เช่น โดยสนามไฟฟ้าภายนอก) จากมุมมองที่ใช้งานได้จริง ความเร็วสูง (~250 ps) ซึ่งเป็นตัวกำหนดการปราบปรามของฮาร์มอนิกรุ่นที่สองนั้นน่าดึงดูดใจ นอกจากนี้ C 60 fullerenes ยังสามารถสร้างฮาร์มอนิกที่สามได้

อีกพื้นที่ที่เป็นไปได้สำหรับการใช้ฟูลเลอรีน และอย่างแรกเลยคือ C 60 คือบานประตูหน้าต่างแบบออปติคัล การทดลองแสดงความเป็นไปได้ของการใช้วัสดุนี้สำหรับความยาวคลื่น 532 นาโนเมตร เวลาตอบสนองที่สั้นทำให้สามารถใช้ฟูลเลอรีนเป็นตัวจำกัดการแผ่รังสีเลเซอร์และสวิตช์ Q อย่างไรก็ตาม ด้วยเหตุผลหลายประการ เป็นเรื่องยากสำหรับฟูลเลอรีนที่จะแข่งขันกับวัสดุแบบดั้งเดิมที่นี่ ค่าใช้จ่ายสูง, ปัญหาในการกระจายฟูลเลอรีนในแก้ว, ความสามารถในการออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วในอากาศ, ค่าสัมประสิทธิ์ความไวที่ไม่เป็นเชิงเส้นที่บันทึกไว้, และค่าขีดจำกัดที่สูงสำหรับการจำกัดการแผ่รังสีแสง (ไม่เหมาะสำหรับการป้องกันดวงตา) ทำให้เกิดปัญหาร้ายแรงในการต่อสู้กับวัสดุที่แข่งขันกัน .

กลศาสตร์ควอนตัมและฟูลเลอรีน

ไฮเดรด ฟูลเลอรีน (HyFn); (C 60 @ (H 2 O) n)

สารละลายในน้ำ C 60 HyFn

Hydrated C 60 - C 60 HyFn fullerene เป็นคอมเพล็กซ์ supramolecular ที่ชอบน้ำที่แข็งแรงซึ่งประกอบด้วยโมเลกุล C 60 fullerene ที่อยู่ในเปลือกไฮเดรชั่นแรกซึ่งประกอบด้วย 24 โมเลกุลของน้ำ: C 60 @(H 2 O) 24 เปลือกไฮเดรชั่นเกิดขึ้นจากการทำงานร่วมกันระหว่างผู้บริจาคและผู้รับของโมเลกุลออกซิเจนออกซิเจนเพียงคู่เดียวในน้ำที่มีจุดศูนย์กลางของตัวรับอิเล็กตรอนบนผิวฟูลเลอรีน ในเวลาเดียวกัน โมเลกุลของน้ำที่อยู่ใกล้กับพื้นผิวฟูลเลอรีนจะเชื่อมต่อกันด้วยเครือข่ายปริมาตรของพันธะไฮโดรเจน ขนาดของ C 60 HyFn สอดคล้องกับ 1.6-1.8 nm. ปัจจุบันความเข้มข้นสูงสุดของ C 60 ในรูปของ C 60 HyFn ที่สร้างขึ้นในน้ำจะเท่ากับ 4 มก./มล. ภาพถ่ายของสารละลายในน้ำของ C 60 HyFn ที่มีความเข้มข้น C 60 0.22 มก./มล. ทางด้านขวา

ฟูลเลอรีนเป็นวัสดุสำหรับเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์

ผลึกฟูลเลอรีนระดับโมเลกุลเป็นสารกึ่งตัวนำที่มีช่องว่างแถบประมาณ 1.5 eV และคุณสมบัติของผลึกนั้นส่วนใหญ่คล้ายกับของเซมิคอนดักเตอร์อื่นๆ ดังนั้น มีการศึกษาจำนวนหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการใช้ฟูลเลอรีนเป็นวัสดุใหม่สำหรับการใช้งานแบบดั้งเดิมในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น ไดโอด ทรานซิสเตอร์ โฟโตเซลล์ ฯลฯ ในที่นี้ ข้อได้เปรียบเหนือซิลิกอนแบบดั้งเดิมคือเวลาตอบสนองแสงที่สั้น (หน่วยของ น.) อย่างไรก็ตาม ผลกระทบของออกซิเจนต่อการนำของฟิล์มฟูลเลอรีนกลับกลายเป็นข้อเสียเปรียบที่สำคัญ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการเคลือบป้องกัน ในแง่นี้ มีแนวโน้มมากขึ้นที่จะใช้โมเลกุลฟูลเลอรีนเป็นอุปกรณ์ระดับนาโนที่เป็นอิสระ และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง เป็นองค์ประกอบขยายสัญญาณ

Fullerene เป็นช่างภาพ

ภายใต้การกระทำของแสงที่มองเห็นได้ (> 2 eV) การแผ่รังสีอัลตราไวโอเลตและความยาวคลื่นที่สั้นกว่า ฟูลเลอรีนโพลิเมอไรเซชันและในรูปแบบนี้จะไม่ละลายโดยตัวทำละลายอินทรีย์ จากภาพประกอบของการใช้ฟูลเลอรีนโฟโตรีซีสต์ เราสามารถยกตัวอย่างเพื่อให้ได้ความละเอียดต่ำกว่าไมครอน (≈20 นาโนเมตร) โดยการกัดซิลิกอนด้วยลำแสงอิเล็กตรอนโดยใช้หน้ากากของฟิล์ม C 60 โพลีเมอร์ไรซ์

สารเติมแต่งฟูลเลอรีนสำหรับการเติบโตของฟิล์มเพชรโดยวิธี CVD

ความเป็นไปได้ที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่ง การใช้งานจริงคือการใช้สารเติมแต่งฟูลเลอรีนในการเจริญเติบโตของฟิล์มเพชรโดยวิธี CVD (Chemical Vapor Deposition) การนำฟูลเลอรีนเข้าสู่เฟสของแก๊สมีประสิทธิภาพจากมุมมองสองประการ: การเพิ่มขึ้นของอัตราการก่อตัวของแกนเพชรบนสารตั้งต้นและปริมาณการสร้างบล็อคจากเฟสของแก๊สไปยังสารตั้งต้น เศษของ C 2 ทำหน้าที่เป็นหน่วยการสร้าง ซึ่งกลายเป็นวัสดุที่เหมาะสมสำหรับการเจริญเติบโตของฟิล์มเพชร จากการทดลองแสดงให้เห็นว่าอัตราการเติบโตของฟิล์มเพชรสูงถึง 0.6 µm/h ซึ่งสูงกว่าโดยไม่ใช้ fullerenes ถึง 5 เท่า สำหรับการแข่งขันที่แท้จริงระหว่างเพชรกับเซมิคอนดักเตอร์อื่นๆ ในไมโครอิเล็กทรอนิกส์ จำเป็นต้องพัฒนาวิธีการ heteroepitaxy ของฟิล์มเพชร แต่การเติบโตของฟิล์มผลึกเดี่ยวบนพื้นผิวที่ไม่ใช่เพชรยังคงเป็นปัญหาที่แก้ไม่ได้ วิธีหนึ่งที่เป็นไปได้ในการแก้ปัญหานี้คือการใช้ชั้นบัฟเฟอร์ฟูลเลอรีนระหว่างพื้นผิวและฟิล์มเพชร ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการวิจัยในทิศทางนี้คือ การยึดเกาะที่ดีของฟูลเลอรีนกับวัสดุส่วนใหญ่ บทบัญญัติเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเชื่อมต่อกับการวิจัยอย่างเข้มข้นเกี่ยวกับเพชรเพื่อใช้ในไมโครอิเล็กทรอนิกส์รุ่นต่อไป ประสิทธิภาพสูง (ความเร็วดริฟท์อิ่มตัวสูง); การนำความร้อนสูงสุดและความทนทานต่อสารเคมีของวัสดุที่รู้จักทำให้เพชรเป็นวัสดุที่มีแนวโน้มดีสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์รุ่นต่อไป

สารประกอบตัวนำยิ่งยวดด้วย C 60

ผลึกโมเลกุลของฟูลเลอรีนเป็นสารกึ่งตัวนำ อย่างไรก็ตาม ในช่วงต้นปี 2534 พบว่าการเติม C 60 ที่เป็นของแข็งด้วยโลหะอัลคาไลจำนวนเล็กน้อยจะทำให้เกิดวัสดุที่มีการนำโลหะ ซึ่งเมื่อ อุณหภูมิต่ำเข้าไปในตัวนำยิ่งยวด ยาสลบด้วย 60 ผลิตโดยการบำบัดผลึกด้วยไอโลหะที่อุณหภูมิหลายร้อยองศาเซลเซียส ในกรณีนี้จะเกิดโครงสร้างของประเภท X 3 C 60 (X คืออะตอมของโลหะอัลคาไล) โลหะที่มีการแทรกสอดครั้งแรกคือโพแทสเซียม การเปลี่ยนแปลงของสารประกอบ K 3 C 60 ไปสู่สถานะตัวนำยิ่งยวดเกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 19 เค ซึ่งเป็นค่าบันทึกสำหรับตัวนำยิ่งยวดระดับโมเลกุล ในไม่ช้าก็เป็นที่ยอมรับว่าฟูลเลอไรต์จำนวนมากเจือด้วยอะตอมของโลหะอัลคาไลในอัตราส่วน X 3 C 60 หรือ XY 2 C 60 (X, Y เป็นอะตอมของโลหะอัลคาไล) มีความเป็นตัวนำยิ่งยวด เจ้าของสถิติในกลุ่มตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิสูง (HTSC) ของประเภทนี้คือ RbCs 2 C 60 - T cr = 33 K

อิทธิพลของสารเติมแต่งขนาดเล็กของฟูลเลอรีนเขม่าต่อคุณสมบัติต้านการเสียดสีและการต้านการสึกหรอของ PTFE

ควรสังเกตว่าการปรากฏตัวของ C 60 fullerene ในสารหล่อลื่นแร่จะเริ่มต้นการก่อตัวของฟิล์มป้องกัน fullerene-full-dimensional หนา 100 นาโนเมตรบนพื้นผิวของเคาน์เตอร์ ฟิล์มที่เกิดขึ้นป้องกันการเสื่อมสภาพจากความร้อนและออกซิเดชัน เพิ่มอายุการใช้งานของหน่วยแรงเสียดทานในสถานการณ์ฉุกเฉิน 3-8 เท่า ความเสถียรทางความร้อนของน้ำมันหล่อลื่นสูงถึง 400-500ºС และความจุแบริ่งของหน่วยแรงเสียดทานเพิ่มขึ้น 2-3 เท่า ขยาย ช่วงแรงดันใช้งานของหน่วยความฝืด 1.5 -2 เท่า ช่วยลดเวลาทำงานของตัวนับ

การใช้งานอื่นๆ ของ fullerenes

การใช้งานที่น่าสนใจอื่นๆ ได้แก่ ตัวสะสมและแบตเตอรี่ไฟฟ้า ซึ่งมีการใช้สารเติมแต่งฟูลเลอรีนไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง แบตเตอรี่เหล่านี้ใช้ลิเธียมแคโทดที่มีฟูลเลอรีนแบบอินเทอร์คาเลต ฟูลเลอรีนยังสามารถใช้เป็นสารเติมแต่งในการผลิตเพชรเทียมด้วยวิธีแรงดันสูง ในกรณีนี้ ผลผลิตของเพชรจะเพิ่มขึ้น ≈30% ฟุลเลอรีนยังสามารถนำมาใช้ในร้านขายยาเพื่อสร้างยาตัวใหม่ได้ นอกจากนี้ ฟูลเลอรีนยังพบว่ามีการใช้สารเติมแต่งในสีทนไฟแบบ intumescent (intumescent) เนื่องจากการแนะนำของ fullerenes สีจะพองตัวภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิในระหว่างเกิดเพลิงไหม้ทำให้เกิดชั้นโฟมโค้กที่ค่อนข้างหนาแน่นซึ่งหลายครั้งจะเพิ่มเวลาในการทำความร้อนจนถึงอุณหภูมิวิกฤตของโครงสร้างที่ได้รับการป้องกัน นอกจากนี้ ฟูลเลอรีนและอนุพันธ์ทางเคมีต่างๆ ยังใช้ร่วมกับพอลิคอนจูเกตโพลิเมอร์เซมิคอนดักเตอร์สำหรับการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์

คุณสมบัติทางเคมีของฟูลเลอรีน

Fullerenes แม้จะไม่มีอะตอมไฮโดรเจนซึ่งสามารถแทนที่ได้เหมือนในกรณีของสามัญ

Fullerenes - ϶ᴛᴏ โมเลกุลที่แยกได้ของการดัดแปลง allotropic ใหม่ของคาร์บอน(ตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่วิศวกรชาวอเมริกันและสถาปนิกของโดมรังผึ้ง R. Buckminster Fuller) ฟูลเลอรีนในสถานะของแข็งเรียกว่าฟูลเลอไรต์

Fullerenes เป็นกลุ่มคาร์บอน polyatomic ที่เสถียรโดยมีจำนวนอะตอมตั้งแต่หลายสิบขึ้นไป จำนวนอะตอมของคาร์บอนในกระจุกดังกล่าวไม่ได้เป็นไปตามอำเภอใจ แต่เป็นไปตามความสม่ำเสมอบางอย่าง (จำนวนอะตอมในกระจุก นู๋= 32.44, 50, 58, 60, 70, 72, 78, 80, 82, 84, เป็นต้น). โมเลกุลฟูลเลอรีนสามารถบรรจุอะตอมคาร์บอนได้เป็นจำนวนคู่เท่านั้น . รูปร่างของฟูลเลอรีนเป็นทรงกลมกลวงซึ่งมีใบหน้าเป็นรูปห้าเหลี่ยมและรูปหกเหลี่ยม โมเลกุลฟูลเลอรีนถูกสร้างขึ้นจากอะตอมของซีในรัฐ sp 2-hybridization เนื่องจากแต่ละอะตอมมีเพื่อนบ้านสามคนที่เกี่ยวข้องกันด้วยพันธะเอส เวเลนซ์อิเล็กตรอนที่เหลือก่อรูประบบ π ของโมเลกุลจากพันธะคู่ 'คาร์บอน-คาร์บอน' ที่แยกตัวออกจากตำแหน่ง ในการสร้างพื้นผิวทรงกลมจำเป็นต้องใช้ชิ้นส่วนคาร์บอนห้าเหลี่ยม 12 ชิ้นและชิ้นหกเหลี่ยมจำนวนเท่าใดก็ได้

สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือฟูลเลอรีน C 60 เนื่องจากมีความเสถียรและความสมมาตรสูงที่สุด อะตอมทั้งหมดในโมเลกุลนี้มีค่าเท่ากัน แต่ละอะตอมเป็นของสองรูปหกเหลี่ยมและหนึ่งรูปห้าเหลี่ยม และเชื่อมต่อกับเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดด้วยพันธะคู่หนึ่งและสองพันธะเดี่ยว โมเลกุล C 60 เป็นรูปหลายเหลี่ยมกลวงที่มีใบหน้าห้าเหลี่ยม 12 หน้าและหกเหลี่ยม 20 หน้าเรียงกันอย่างสมมาตร มีรูปร่างคล้ายกับรูปร่างของลูกฟุตบอล ประกอบด้วยด้านห้าเหลี่ยมสิบสองเหลี่ยมและด้านหกเหลี่ยมยี่สิบด้าน (ในเรื่องนี้เรียกอีกอย่างว่า ''footballino'') . ไม่มีพันธะอิสระในโมเลกุล C 60 และสิ่งนี้อธิบายถึงความเสถียรทางเคมีและทางกายภาพที่ยอดเยี่ยมของมัน ด้วยเหตุนี้ในบรรดา allotropes ของคาร์บอน fullerenes และ fullerites จึงบริสุทธิ์ที่สุด เส้นผ่านศูนย์กลางของโมเลกุล C 60 คือ 0.7024 นาโนเมตร วาเลนซ์อิเล็กตรอนมีการกระจายอย่างสม่ำเสมอมากหรือน้อยบนเปลือกทรงกลมที่มีความหนาประมาณ 0.4232 นาโนเมตร ช่องที่มีรัศมีประมาณ 0.1058 นาโนเมตรยังคงอยู่ที่ศูนย์กลางของโมเลกุล ซึ่งแทบไม่มีอิเล็กตรอนเลย ดังนั้นโมเลกุลดังกล่าวจึงเป็นเซลล์ว่างขนาดเล็กในโพรงซึ่งอะตอมขององค์ประกอบอื่น ๆ และแม้แต่โมเลกุลอื่น ๆ สามารถวางได้โดยไม่ทำลายความสมบูรณ์ของโมเลกุลฟูลเลอรีนเอง

โมเลกุล C 60 ทรงกลมสามารถรวมเข้าด้วยกันในร่างกายที่เป็นของแข็งเพื่อสร้างตาข่ายคริสตัลลูกบาศก์ที่มีผิวหน้าอยู่ตรงกลาง (fcc) ในผลึกฟูลเลอไรท์ โมเลกุล C 60 มีบทบาทเหมือนกับอะตอมในผลึกธรรมดา ระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางของโมเลกุลที่ใกล้ที่สุดในโครงตาข่ายที่มีใบหน้าเป็นศูนย์กลาง ซึ่งถือโดยแรง Van der Waals ที่อ่อนแอนั้นอยู่ที่ประมาณ 1 นาโนเมตร

ควรสังเกตว่าในแง่ของคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของผลึก C 60 บริสุทธิ์และสารเชิงซ้อนจำนวนมากที่มีพื้นฐานมาจากพวกมันเป็นตัวแทนของเซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์ประเภทใหม่ซึ่งน่าสนใจอย่างยิ่งทั้งจากมุมมองพื้นฐานล้วนๆและจากมุมมอง ของแอปพลิเคชันที่เป็นไปได้

จากมุมมองพื้นฐาน ความสนใจในฟูลเลอไรต์นั้นเกิดจากความจริงที่ว่า ตรงกันข้ามกับเซมิคอนดักเตอร์ "คลาสสิก" (เช่น ซิลิกอน) ความกว้างของแถบพลังงานที่อนุญาตในผลึกฟูลเลอรีนนั้นค่อนข้างเล็ก เกิน 0.5 eV ด้วยเหตุนี้ ผลึกเหล่านี้จึงอาจเกิดผลกระทบที่รุนแรงที่เกี่ยวข้องกับสหสัมพันธ์ของคูลอมบ์ การคลายตัวของโครงตาข่าย และผลกระทบอื่นๆ ซึ่งน่าสนใจอย่างยิ่งและสามารถนำไปสู่การค้นพบและการสังเกตปรากฏการณ์ใหม่ได้

ความกว้างของช่องว่างแถบแรกประมาณ 2.2 ... 2.3 eV

การดัดแปลงพื้นผิวของโมเลกุลฟูลเลอรีนหรือการเติมช่องว่างภายในด้วยอะตอมของโลหะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพที่เห็นได้ชัดเจน เช่น การเปลี่ยนสถานะเป็นตัวนำยิ่งยวดหรือการแสดงตัวของสนามแม่เหล็ก

อนุพันธ์ฟูลเลอรีนที่หลากหลายรวมถึงสารประกอบอินเทอร์คาเลตและเอนโดเฮดรัลฟูลเลอรีน (หรือสารเชิงซ้อนเอนโดเฮดรัล) ในระหว่างการแทรกสอด สิ่งเจือปนจะถูกนำเข้าสู่ช่องว่างของผลึกผลึกฟูลเลอไรท์ และฟูลเลอรีนเอ็นโดเฮดรัลจะก่อตัวขึ้นเมื่ออะตอมชนิดต่างๆ ถูกนำเข้าสู่คลัสเตอร์ C พี.

หากเป็นไปได้ที่จะพบปฏิกิริยาเคมีที่จะเปิดหน้าต่างในกรงฟูลเลอรีน ปล่อยให้อะตอมหรือโมเลกุลขนาดเล็กเข้าไปที่นั่น และฟื้นฟูโครงสร้างคลัสเตอร์อีกครั้ง ก็จะได้วิธีการที่สวยงามในการรับฟูลเลอรีนที่บุผนังหลอดเลือด ในเวลาเดียวกัน โลหะ endohedral metallofullerenes ส่วนใหญ่ถูกผลิตขึ้นในกระบวนการของการเกิดฟูลเลอรีนต่อหน้า วัตถุแปลกปลอมหรือโดยการฝัง

วิธีการรับและแยกฟูลเลอรีน. วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการได้รับฟูลเลอรีนขึ้นอยู่กับ การสลายตัวทางความร้อนกราไฟท์ ด้วยความร้อนปานกลางของกราไฟท์ พันธะระหว่างชั้นของกราไฟท์แต่ละชั้นจะแตกออก แต่วัสดุที่ระเหยได้จะไม่สลายตัวเป็นอะตอมเดี่ยว ในกรณีนี้ ชั้นระเหยประกอบด้วยชิ้นส่วนแต่ละส่วน ซึ่งจะสร้างโมเลกุล C 60 และฟูลเลอรีนอื่นๆ ในการย่อยสลายกราไฟท์ในการผลิตฟูลเลอรีน ความร้อนแบบต้านทานและความถี่สูงของอิเล็กโทรดกราไฟต์ การเผาไหม้ของไฮโดรคาร์บอน และการฉายรังสีเลเซอร์ของพื้นผิวกราไฟท์ กระบวนการเหล่านี้ดำเนินการในบัฟเฟอร์แก๊ส ซึ่งมักจะเป็นฮีเลียม

ส่วนใหญ่มักจะใช้การปลดปล่อยอาร์คด้วยอิเล็กโทรดกราไฟท์ในบรรยากาศฮีเลียมเพื่อให้ได้ฟูลเลอรีน เห็นได้ชัดว่าบทบาทหลักของฮีเลียมเกี่ยวข้องกับการระบายความร้อนของชิ้นส่วนที่มีการกระตุ้นด้วยแรงสั่นสะเทือนในระดับสูง ซึ่งทำให้ไม่สามารถรวมกันเป็นโครงสร้างที่มั่นคงได้

การประยุกต์ใช้ฟูลเลอรีน.

มีแอพพลิเคชั่น fullerenes ที่ควรจะเป็น:

· ความเป็นไปได้ของการประยุกต์ใช้ในด้านเคมี จุลชีววิทยา และการแพทย์สัมพันธ์กับความทนทานต่อสารเคมีและความกลวงของฟูลเลอรีน ตัวอย่างเช่น สามารถใช้บรรจุและส่งไปยังที่ที่ต้องการ ไม่เพียงแต่อะตอมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโมเลกุลทั้งหมดด้วย อินทรีย์ (เภสัช, จุลชีววิทยา);

· Fullerenes เป็นสารกึ่งตัวนำและวัสดุโครงสร้างนาโนแบบใหม่ โมเลกุลฟูลเลอรีนเป็นวัตถุระดับนาโนสำเร็จรูปสำหรับสร้างเครื่องมือและอุปกรณ์นาโนอิเล็กทรอนิกส์ตามหลักการทางกายภาพใหม่ ที่พัฒนา หลักการทางกายภาพสร้างอะนาล็อกของทรานซิสเตอร์โดยใช้โมเลกุลฟูลเลอรีนเพียงโมเลกุลเดียว ซึ่งสามารถทำหน้าที่เป็นแอมพลิฟายเออร์ปัจจุบันในช่วงนาโนแอมแปร์ ในสาขานาโนอิเล็กทรอนิกส์ ความสนใจสูงสุดในแง่ของการใช้งานที่เป็นไปได้ พวกเขาเรียกว่าจุดควอนตัม (จุดควอนตัม) จุดดังกล่าวมีคุณสมบัติทางแสงที่เป็นเอกลักษณ์จำนวนหนึ่งที่ทำให้สามารถใช้งานได้ ตัวอย่างเช่น เพื่อควบคุมการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก หรือเป็นองค์ประกอบของโปรเซสเซอร์ในซูเปอร์คอมพิวเตอร์แบบออปติคัลที่กำลังได้รับการออกแบบ Fullerenes เป็นจุดควอนตัมในอุดมคติหลายประการ สิ่งที่น่าสนใจสำหรับอุปกรณ์หน่วยความจำที่มีแนวโน้มจะเป็นสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุหายากเช่นเทอร์เบียม (Tb), แกโดลิเนียม (Gd), ดิสโพรเซียม (Dy) ซึ่งมีขนาดใหญ่ ช่วงเวลาแม่เหล็ก. ฟูลเลอรีนที่มีอะตอมดังกล่าวจะต้องมีคุณสมบัติเป็นไดโพลแม่เหล็ก ซึ่งทิศทางของอะตอมนั้นสามารถควบคุมได้จากภายนอก สนามแม่เหล็ก. คอมเพล็กซ์เหล่านี้ (ในรูปแบบของฟิล์มหลายชั้น) สามารถใช้เป็นพื้นฐานสำหรับสื่อจัดเก็บข้อมูลแบบแม่เหล็กที่มีความหนาแน่นในการบันทึกสูงถึง 10 12 บิต/ซม. 2 .

· Fullerenes เป็นวัสดุใหม่สำหรับเลนส์ไม่เชิงเส้น วัสดุที่มีฟูลเลอรีน (สารละลาย โพลีเมอร์ ผลึกเหลว เมทริกซ์แก้วที่มีฟูลเลอรีน) มีคุณสมบัติเชิงแสงที่ไม่เป็นเชิงเส้นสูงและมีแนวโน้มว่าจะใช้เป็น: ตัวจำกัดแสง (ตัวลดทอน) ของการแผ่รังสีเลเซอร์ที่รุนแรง สื่อหักเหแสงสำหรับบันทึกโฮโลแกรมแบบไดนามิก ตัวแปลงความถี่ อุปกรณ์ผันเฟส พื้นที่ที่มีการศึกษามากที่สุดคือการสร้างตัวจำกัดกำลังแสงโดยใช้สารละลายของเหลวและของแข็งของ C 60

· ฟูลเลอร์ไรท์ C 60 ที่เจือด้วยโลหะอัลคาไลเป็นตัวนำ และที่อุณหภูมิต่ำก็เป็นสารตัวนำยิ่งยวด การแนะนำอะตอมของสิ่งเจือปนในเมทริกซ์ฟูลเลอไรท์นั้นเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ของการแทรกสอด สารประกอบอินเตอร์คาเลชั่นเป็นวัสดุที่อะตอมหรือโมเลกุลของสิ่งเจือปนติดอยู่ระหว่างชั้นของผลึกตาข่าย ตามหลักการแล้ว ไม่มีพันธะเคมีระหว่างอินเทอร์คาแลนท์กับเมทริกซ์ อะตอมของสิ่งเจือปน (ส่วนใหญ่เป็นโลหะอัลคาไล อัลคาไลน์เอิร์ธ และแรร์เอิร์ธ) สามารถเจาะเข้าไปในช่องว่างระหว่างโมเลกุลของคริสตัล C 60 ได้โดยไม่ทำให้โครงตาข่ายเสียรูป C 60 มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับอิเล็กตรอนสูง โลหะอัลคาไลบริจาคอิเล็กตรอนได้อย่างง่ายดาย Crystal C 60 เป็นสารกึ่งตัวนำแบบช่องว่างกว้างและมีค่าการนำไฟฟ้าต่ำ และเมื่อเจือด้วยอะตอมของอัลคาไล มันจะกลายเป็นตัวนำ ตัวอย่างเช่น เมื่อเจือด้วยโพแทสเซียมเพื่อสร้าง K 3 C 60 อะตอมของโพแทสเซียมจะถูกทำให้แตกตัวเป็นไอออนเป็น K + และอิเล็กตรอนของพวกมันสัมพันธ์กับโมเลกุล C 60 ซึ่งจะกลายเป็นไอออนลบ K 3 C 60 ที่ 18 K เป็นตัวนำยิ่งยวด

Fullerenes เป็นวัสดุสำหรับการพิมพ์หิน เนื่องจากความสามารถในการเกิดพอลิเมอร์ภายใต้การกระทำของเลเซอร์หรือลำแสงอิเล็กตรอน (ระดับของการเกิดพอลิเมอไรเซชันในบางกรณีเกิน 10 6) และเกิดเฟสที่ไม่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ การใช้ fullerenes เป็นตัวต้านทาน สำหรับการพิมพ์หิน submicron มีแนวโน้ม ในเวลาเดียวกัน ฟิล์มฟูลเลอรีนสามารถทนต่อความร้อนสูง ไม่ปนเปื้อนพื้นผิว และปล่อยให้แห้ง เนื่องจากคลัสเตอร์โพลีเมอร์ C 60 เป็นตัวเซมิคอนดักเตอร์ เทคโนโลยีนี้จึงมีแนวโน้มมากสำหรับการสร้างทรานซิสเตอร์อิเล็กตรอนเดี่ยวที่ทำงานที่อุณหภูมิห้อง ในการทำเช่นนี้ ในช่องว่างอุโมงค์ที่เกิดขึ้น ตัวอย่างเช่น บนพื้นผิวซิลิกอน เราสามารถลองสร้างกลุ่ม C 60 ที่เล็กมากได้เนื่องจากการพอลิเมอไรเซชันของลำแสงอิเล็กตรอน

Chirality

Chirality- ขาดความสมมาตรเมื่อเทียบกับด้านขวาและด้านซ้าย ตัวอย่างเช่น หากการสะท้อนของวัตถุเป็นไปตามอุดมคติ กระจกแบนแตกต่างจากตัวอ็อบเจกต์เอง chirality ระดับโมเลกุลเป็นคุณสมบัติของโมเลกุลที่เข้ากันไม่ได้กับตัวของมันเอง ภาพสะท้อนในกระจกการผสมผสานของการหมุนและการเคลื่อนไหวใด ๆ ใน พื้นที่สามมิติ. รูปทรงเรขาคณิตใด ๆ ที่ไม่ควรอยู่ในแนวเดียวกับการสะท้อนนั้นเรียกว่า chiral

โมเลกุลของ Chiral เป็นพื้นฐานของธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต เช่นเดียวกับวัสดุที่ใช้งานได้หลายอย่าง ตัวอย่างเช่น กรดอะมิโนทั้งหมดที่ประกอบเป็นโปรตีนคือไครัล (ยกเว้นไกลซีน) นอกจากนี้ยังใช้กับน้ำตาลซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของคาร์โบไฮเดรตและกรดนิวคลีอิก ดังนั้นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นจากพวกมันจึงเป็นไครัล - วัตถุนาโนทั่วไป: โปรตีน กรดนิวคลีอิก คาร์โบไฮเดรต ฯลฯ

Chirality เป็นสิ่งจำเป็นในการสังเคราะห์สารประกอบเชิงซ้อนที่มีคุณสมบัติทางยา โพลีเมอร์ปกติ ผลึกเหลว; การไม่มีจุดศูนย์กลางสมมาตรเป็นเงื่อนไขสำคัญในการรับวัสดุสำหรับวัสดุออปติกไม่เชิงเส้น วัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริก และเพียโซอิเล็กทริก สารพิษตามธรรมชาติส่วนใหญ่ - โพลีเปปไทด์และอัลคาลอยด์ - ยังเป็นไครัลด้วย และ''antipodes'' ของพวกมันแทบไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ ในทางกลับกัน 'antipodes'' ของกรดอะมิโนและน้ำตาลตามธรรมชาตินั้นไม่ได้ถูกดูดซึมโดยสิ่งมีชีวิตและไม่เป็นที่รู้จักด้วยซ้ำ บางครั้ง antipodes ของสารยามีอันตรายมาก ดังนั้น ในการผลิตยา chiral ต่าง ๆ ที่ใช้ในการชำระสารที่ได้รับ

Fullerenes - แนวคิดและประเภท การจำแนกประเภทและคุณสมบัติของหมวดหมู่ "Fullerenes" 2017, 2018

คุณสมบัติ ... แต่สิ่งแรกก่อน

ในตอนเริ่มต้น - เกี่ยวกับ shungite

Shungite เป็นแร่สีดำที่มีคาร์บอน 93-98% และไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน กำมะถัน และสารประกอบน้ำ 3-4% เถ้าแร่ประกอบด้วยวาเนเดียม โมลิบดีนัม นิกเกิล ทังสเตน ซีลีเนียม แร่นี้ตั้งชื่อตามหมู่บ้าน Shunga ใน Karelia ซึ่งเป็นที่ตั้งของแหล่งแร่หลัก

Shungite เกิดจากตะกอนด้านล่างอินทรีย์ - sapropel - ประมาณ 600 ล้านปีก่อนและตามแหล่งที่มา - 2 พันล้านปีก่อน ตะกอนอินทรีย์เหล่านี้ (ซากของสัตว์จำพวกครัสเตเชีย สาหร่าย และหอยทากอื่นๆ) ที่ปกคลุมจากด้านบนด้วยชั้นใหม่ ค่อยๆ อัดแน่น แห้ง และจมลงสู่ส่วนลึกของโลก ภายใต้อิทธิพลของการบีบอัดและ อุณหภูมิสูงกระบวนการของการเปลี่ยนแปลงกำลังดำเนินอยู่ อันเป็นผลมาจากกระบวนการนี้ คาร์บอนอสัณฐานที่กระจายตัวในเมทริกซ์แร่ได้ก่อตัวขึ้นในรูปของลักษณะโกลบูล-ฟูลเลอรีนของชุนไคต์

เกี่ยวกับ fullerenes

ฟูลเลอรีนนี้มีอยู่ใน shungite คืออะไร? ฟูลเลอรีนเป็นคาร์บอนชนิดหนึ่ง จากโรงเรียนเราจำได้ว่าคาร์บอนมีหลายรูปแบบ:

เพชร,
กราไฟท์,
ถ่านหิน.

ฟูลเลอรีนเป็นเพียงรูปแบบหนึ่งของคาร์บอน มันแตกต่างตรงที่โมเลกุลฟูลเลอรีนเป็นทรงกลมของรูปทรงหลายเหลี่ยมปกติ ซึ่งประกอบด้วยโมเลกุลของคาร์บอนเดียวกัน:

แต่ทำไมฟูลเลอรีนถึงมีประโยชน์นัก?

Fullerenes ใช้ในเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์สำหรับการศึกษาต่างๆ (เลนส์, กลศาสตร์ควอนตัม), ความต้านทานแสง, ในด้านของตัวนำยิ่งยวด, ในกลศาสตร์สำหรับการผลิตสารเพื่อลดแรงเสียดทาน, ในเทคโนโลยีแบตเตอรี่, ในการสังเคราะห์เพชร, ในการผลิต photobatteries และอุตสาหกรรมอื่น ๆ อีกมากมาย ซึ่งหนึ่งสำหรับการผลิตยา

และเรากลับมาที่คำถามของเราอีกครั้ง - ทำไมฟูลเลอรีนถึงมีประโยชน์? ที่นี่คุณสามารถติดต่อ Grigory Andrievsky ซึ่งทำงานร่วมกับกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่สถาบันบำบัดของ Academy of Medical Sciences ของประเทศยูเครนในประเด็นนี้ ในการวิจัยของเขา นักวิทยาศาสตร์ได้เปิดเผยว่าอะไรคืออะไร

ดังนั้นฟูลเลอรีนในชุนไคต์จึงอยู่ในรูปแบบพิเศษ - ไฮเดรท กล่าวคือเชื่อมต่อกับน้ำและสามารถละลายในน้ำได้ ดังนั้นฟูลเลอรีนสามารถล้างออกจากชุนไคต์และรูปแบบได้ สารละลายฟูลเลอรีน- เพียง ฟอร์มที่ใช้งานฟูลเลอรีนสำหรับวันนี้.

ไกลออกไป, สารละลายน้ำของฟูลเลอรีนเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพ. กล่าวคือ วิตามินอีและซี (และสารอื่นๆ) ช่วยร่างกาย จัดการกับอนุมูลอิสระ- สารที่เกิดขึ้นในร่างกายในระหว่างกระบวนการอักเสบและมีปฏิสัมพันธ์กับสารโดยรอบอย่างรุนแรง - ทำลายโครงสร้างที่จำเป็นสำหรับร่างกาย แต่สิ่งที่แตกต่างจากวิตามินคือ ฟูลเลอรีนจะไม่ถูกบริโภคเมื่อทำการต่อต้านอนุมูลอิสระ และสามารถทำให้พวกเขาปลอดภัยจนกว่าพวกมันจะถูกขับออกจากร่างกายตามธรรมชาติ

ดังนั้นปริมาณของฟูลเลอรีนที่ทำงานเป็นสารต้านอนุมูลอิสระอย่างมีประสิทธิภาพจึงสามารถพบได้ในร่างกายในปริมาณที่น้อยกว่าวิตามินมาก เมื่อเทียบกับพวกเขา

ฟูลเลอรีนสามารถทำงานได้ในปริมาณที่ต่ำมาก

ดังนั้น การใช้สารละลายที่เป็นน้ำของฟูลเลอรีน คุณจึงสามารถลดปริมาณอนุมูลอิสระในร่างกายได้ และช่วยให้ร่างกายรับมือกับกระบวนการเชิงลบได้ อันที่จริงแล้วน้ำ shungite คืออะไร - เหมือนกัน สารละลายน้ำฟูลเลอรีน

และสิ่งที่สำคัญมากจาก Grigory Andrievsky เกี่ยวกับคุณสมบัติการรักษาของ shungite fullerenes:

จนถึงตอนนี้ มีเพียงการทดลองกับอาสาสมัคร รวมทั้งตัวฉันเองด้วย ดังนั้นจึงไม่ควรปลุกเร้าให้เกิดความหวังที่ไม่สมจริงในผู้ป่วย ใช่ เรามีผลลัพธ์ที่น่าพึงพอใจจากการวิจัยขั้นพื้นฐาน ส่วนใหญ่ในสัตว์และการเพาะเลี้ยงเซลล์ แต่ในขณะที่การเตรียมและวิธีการยังไม่ได้รับการทดสอบและทดสอบใน เมื่อถึงเวลาที่เหมาะสม,เราไม่มีคุณธรรมหรือสิทธิอื่นใดที่จะเรียกพวกเขา ยาและวิธีการทางการแพทย์

และสุดท้าย ให้เปลี่ยนน้ำ

น้ำ Shungite - เรากลับไปหามัน มีความคิดเห็นที่ตรงกันข้ามสองประการเกี่ยวกับการเตรียมและการใช้น้ำชุนไคท์

คนแรกถูกประกาศโดยแคนด์ เคมี Sciences O.V. Mosin (สถาบันวิจิตรแห่งรัฐมอสโก เทคโนโลยีเคมีพวกเขา. เอ็ม.วี.โลโมโนซอฟ):

น้ำ, อบอวลไปด้วย shungiteไม่เพียงแต่เป็นน้ำดื่มบริสุทธิ์เท่านั้น แต่ยังเป็นสารละลายคอลลอยด์โมเลกุลของไฮเดรตฟูลเลอรีน ซึ่งเป็นยารักษาโรคและยาป้องกันโรครุ่นใหม่ที่มีผลหลายแง่มุมต่อร่างกาย

ความคิดเห็นที่สองเกี่ยวกับการใช้ shungite ถูกเปล่งออกมาโดยผู้อำนวยการสถาบันธรณีวิทยาแห่งศูนย์วิทยาศาสตร์คาเรเลียนแห่งสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งรัสเซีย Doctor of Geol.-M. น. วลาดิมีร์ ชคิปซอฟ:

ความจริงที่ว่า shungite ทำให้น้ำบริสุทธิ์ได้รับการพิสูจน์แล้ว แต่ เฉพาะในกรณีที่รวมเป็นส่วนหนึ่งของตัวกรองพิเศษ. น้ำที่ผสมแร่ธาตุเพียงอย่างเดียวอาจเป็นอันตรายได้ - ผลที่ได้ ปฏิกิริยาเคมีโดยพื้นฐานแล้วจะเกิดสารละลายกรดที่มีความเข้มข้นต่ำขึ้น

ดังนั้น ในการเตรียมน้ำชุนไคท์ คุณจำเป็นต้องยืนยันน้ำกับแร่ธาตุหรือกรองผ่านตัวกรองพิเศษหรือไม่? ลองเจาะลึกในหัวข้อ และเนื่องจากน้ำชุนไคท์เป็นสารละลายที่เป็นน้ำของฟูลเลอรีน เราจึงไม่สามารถหนีจากพวกมันได้

ดังนั้นฟูลเลอรีนจึงละลายในน้ำได้ยากมาก ในทางกลับกัน หากละลาย เปลือกหลายชั้นจะก่อตัวขึ้นจากโมเลกุลของน้ำที่จัดเรียงอย่างถูกต้องรอบๆ ลูกบอลฟูลเลอรีนแต่ละลูก ประมาณสิบชั้นโมเลกุล น้ำนี้เรียกอีกอย่างว่าไฮเดรตเปลือกรอบโมเลกุลฟูลเลอรีนเรียกว่า โครงสร้างน้ำ.

คุณสมบัติของน้ำที่อยู่รอบโมเลกุลฟูลเลอรีนนั้นแตกต่างจากน้ำทั่วไปอย่างมาก และมีความคล้ายคลึงกันมากกับการกักเก็บน้ำไว้ในเซลล์ของร่างกาย ดังนั้น ในเซลล์ที่มีชีวิต อันที่จริง มีน้ำเปล่าธรรมดาที่เราคุ้นเคยน้อยมาก น้ำทั้งหมดจับกับโมเลกุลที่อยู่รอบๆ และมันก็เหมือนกับเยลลี่ กลไกการศึกษา น้ำที่ถูกผูกไว้ในเซลล์คล้ายกับกลไกการก่อตัวของเปลือกน้ำรอบโมเลกุลฟูลเลอรีน

ดังนั้นในการแก้ปัญหาของน้ำ shungite น้ำสองประเภทสามารถแยกแยะได้:

น้ำที่มีโครงสร้างล้อมรอบโมเลกุลฟูลเลอรีน (เช่นเดียวกับ อินทรียฺวัตถุในเซลล์)
และน้ำเปล่า

เมื่อระเหยสารละลายจะเป็นน้ำเปล่าที่ระเหยก่อน เปลือกน้ำเดียวกันที่มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่านั้นถูกสร้างขึ้นรอบ ๆ โมเลกุลดีเอ็นเอในสารละลายของเอนไซม์ ที่ทำให้พวกเขาต้านทานทั้งการแช่แข็งและความร้อน

ดังนั้น กลับไปที่สองวิธีในการเตรียม shungite - การแช่และการผ่านชั้นของ shungite วิธีการเหล่านี้แตกต่างกันอย่างไร? เวลาติดต่อต่างกัน นั่นคือช่วงเวลาที่ฟูลเลอรีนสามารถออกจากโครงสร้างชุนไคต์และสร้างสารละลายที่เป็นน้ำได้

ดังที่เราได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ฟูลเลอรีนสามารถทำงานได้ในปริมาณที่ต่ำมาก. นั่นคือสำหรับการก่อตัวของฟูลเลอรีนที่มีประสิทธิผลอย่างแท้จริง เพียงแค่ส่งน้ำผ่าน shungite หรือแช่น้ำบน shungite ไม่นานนัก

โดยธรรมชาติแล้ว ความเข้มข้นของการละลายของฟูลเลอรีนจากชุนไคต์ขึ้นอยู่กับระดับการบดของแกรนูลชุนไคต์ ดังนั้นถ้าคุณมีหินก้อนหนึ่งที่มีน้ำหนักเป็นกิโลกรัมก็สามารถใส่น้ำได้นาน🙂

เนื่องจากไม่มีการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ที่สมบูรณ์พร้อมคำแนะนำที่ชัดเจนเกี่ยวกับการใช้ shungite จึงไม่มีรูปแบบที่แน่นอน - นานแค่ไหนที่จะใส่ (กรอง) ผ่านแกรนูลของขนาด shungite เพื่อเตรียมสารละลายของฟูลเลอรีนที่มีความเข้มข้นที่ต้องการ

ดังนั้น ทางออกเดียวสำหรับวันนี้คือการทดลองกับน้ำชุนไคท์กับตัวคุณเอง

และฟังความรู้สึกของคุณ และแน่นอนว่าต้องเปลี่ยนผลกระทบเมื่อสภาวะสุขภาพแย่ลงหรือดีขึ้น

เขียนผลการทดลองของคุณ!