Wikipedia

Buckminsterfuleren

Buckminsterfuleren je vrsta fulerena sa formulom C60. Ima kaveznu strukturu spojenog prstena (krnji ikosaedar) sačinjenu od dvadeset šesterougla i dvanaest peterougla, i podsjeća na fudbalsku loptu. Svaki od njegovih 60 atoma ugljika vezan je za svoja tri susjeda.

Bakminsterfuleren je crna čvrsta supstanca koja se otapa u ugljovodoničnim rastvaračima dajući rastvor ljubičaste boje. Jedinjenje je otkriveno 1985. godine i intenzivno je proučavano, iako je pronađeno malo primjena u stvarnom svijetu.

Pojava

uredi

Buckminsterfuleren je najčešći fuleren koji se pojavljuje u prirodi. Male količine se mogu naći u čađi.[1][2]

Postoji i u svemiru. Neutralni C60 je uočen u planetarnim maglinama[3] i nekoliko tipova zvijezda.[4] Jonizirani oblik, C60+, identificiran je u međuzvjezdanom mediju,[5] gdje je uzrok nekoliko karakteristika apsorpcije poznatih kao difuzni međuzvjezdani pojasevi u bliskom infracrvenom području.[6]

 
Harold Kroto
 
Mnoge fudbalske lopte imaju isti raspored poligona kao i buckminsterfullerene, C 60 .

Teorijska predviđanja molekula bakibola pojavila su se kasnih 1960-ih i ranih 1970-ih.[7][8][9][10] Buckminsterfuleren su prvi generirali 1984. Eric Rohlfing, Donald Cox i Andrew Kaldor [10][11] koristeći laser za isparavanje ugljika u supersoničnom snopu helijuma, iako grupa nije shvatila da je bakminsterfuleren proizveden. Godine 1985. njihov rad su ponovili Harold Kroto, James R. Heath, Sean C. O'Brien, Robert Curl i Richard Smalley na Univerzitetu Rice, koji su prepoznali strukturu C60 kao buckminsterfuleren.[12]

Paralelno, ali nepovezano sa Kroto-Smalleyjevim radom, astrofizičari su radili sa spektroskopistima na proučavanju infracrvenih emisija divovskih crvenih ugljičnih zvijezda.[13][14][15] Smalley i tim su bili u mogućnosti da koriste tehniku laserskog isparavanja za stvaranje klastera ugljenika koji bi potencijalno mogli da emituju infracrveno na istoj talasnoj dužini koju je emitovala crvena ugljenična zvezda.[13][16] Stoga je Smalleyju i timu došla inspiracija da koriste lasersku tehniku na grafitu za stvaranje fulerena.

Kroto, Curl i Smalley dobili su Nobelovu nagradu za hemiju 1996. godine za svoju ulogu u otkriću buckminsterfulerena i srodne klase molekula, fulerena.[7]

Eksperimentalni dokazi, snažan vrh od 720 jedinica atomske mase, ukazuju na to da se formira molekul ugljika sa 60 atoma ugljika, ali nije dao nikakve strukturne informacije. Istraživačka grupa je nakon eksperimenata reaktivnosti zaključila da je najvjerovatnija struktura sferoidni molekul. Ideja je brzo racionalizirana kao osnova zatvorene kavezne strukture ikosaedarske simetrije. Kroto je spomenuo geodetske strukture kupole poznatog futuriste i pronalazača Buckminstera Fullera kao utjecaja na imenovanje ove posebne supstance kao buckminsterfuleren.[7]

Godine 1989. fizičari Wolfgang Krätschmer, Konstantinos Fostiropoulos i Donald R. Huffman uočili su neobične optičke apsorpcije u tankim filmovima ugljenične prašine (čađi). Čađ je nastala procesom luka između dvije grafitne elektrode u atmosferi helija gdje materijal elektrode isparava i kondenzira stvarajući čađ u atmosferi gašenja. Između ostalih karakteristika, IR spektri čađi su pokazali četiri diskretne trake koje se blisko slažu sa onima predloženim za C60.[17][18]

 
C 60 rastvor

Reference

uredi
  1. ^ Howard, Jack B.; McKinnon, J. Thomas; Makarovsky, Yakov; Lafleur, Arthur L.; Johnson, M. Elaine (1991). "Fullerenes C60 and C70 in flames". Nature. 352 (6331): 139–141. Bibcode:1991Natur.352..139H. doi:10.1038/352139a0. PMID 2067575.
  2. ^ Howard, J; Lafleur, A; Makarovsky, Y; Mitra, S; Pope, C; Yadav, T (1992). "Fullerenes synthesis in combustion". Carbon. 30 (8): 1183–1201. doi:10.1016/0008-6223(92)90061-Z.
  3. ^ Cami, J.; Bernard-Salas, J.; Peeters, E.; Malek, S. E. (2010). "Detection of C60 and C70 in a Young Planetary Nebula". Science. 329 (5996): 1180–1182. Bibcode:2010Sci...329.1180C. doi:10.1126/science.1192035. PMID 20651118.
  4. ^ Roberts, Kyle R. G.; Smith, Keith T.; Sarre, Peter J. (2012). "Detection of C60 in embedded young stellar objects, a Herbig Ae/Be star and an unusual post-asymptotic giant branch star". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 421 (4): 3277–3285. arXiv:1201.3542. Bibcode:2012MNRAS.421.3277R. doi:10.1111/j.1365-2966.2012.20552.x.
  5. ^ Berné, O.; Mulas, G.; Joblin, C. (2013). "Interstellar C60+". Astronomy & Astrophysics. 550: L4. arXiv:1211.7252. Bibcode:2013A&A...550L...4B. doi:10.1051/0004-6361/201220730.
  6. ^ Maier, J. P.; Gerlich, D.; Holz, M.; Campbell, E. K. (juli 2015). "Laboratory confirmation of C60+ as the carrier of two diffuse interstellar bands". Nature. 523 (7560): 322–323. Bibcode:2015Natur.523..322C. doi:10.1038/nature14566. ISSN 1476-4687. PMID 26178962.
  7. ^ a b c Katz, 363
  8. ^ Osawa, E. (1970).
  9. ^ Jones, David E. H. (1966). "Hollow molecules". New Scientist (32): 245.
  10. ^ a b Smalley, Richard E. (1. 7. 1997). "Discovering the fullerenes". Reviews of Modern Physics. 69 (3): 723–730. doi:10.1103/RevModPhys.69.723.
  11. ^ Rohlfing, Eric A; Cox, D. M; Kaldor, A (1984). "Production and characterization of supersonic carbon cluster beams". Journal of Chemical Physics. 81 (7): 3322. Bibcode:1984JChPh..81.3322R. doi:10.1063/1.447994.
  12. ^ Kroto, H. W.; Heath, J. R.; O'Brien, S. C.; Curl, R. F.; Smalley, R. E. (1985). "C60: Buckminsterfullerene". Nature. 318 (6042): 162–163. Bibcode:1985Natur.318..162K. doi:10.1038/318162a0.
  13. ^ a b Dresselhaus, M. S.; Dresselhaus, G.; Eklund, P. C. (1996). Science of Fullerenes and Carbon Nanotubes. San Diego, CA: Academic Press. ISBN 978-012-221820-0.
  14. ^ Herbig, E. (1975). "The diffuse interstellar bands. IV - the region 4400-6850 A". Astrophys. J. 196: 129. Bibcode:1975ApJ...196..129H. doi:10.1086/153400.
  15. ^ Leger, A.; d'Hendecourt, L.; Verstraete, L.; Schmidt, W. (1988). "Remarkable candidates for the carrier of the diffuse interstellar bands: C60+ and other polyhedral carbon ions". Astron. Astrophys. 203 (1): 145. Bibcode:1988A&A...203..145L.
  16. ^ Dietz, T. G.; Duncan, M. A.; Powers, D. E.; Smalley, R. E. (1981). "Laser production of supersonic metal cluster beams". J. Chem. Phys. 74 (11): 6511. Bibcode:1981JChPh..74.6511D. doi:10.1063/1.440991.
  17. ^ Dusty Objects in the Universe (jezik: engleski).
  18. ^ Krätschmer, W. (1990). "The infrared and ultraviolet absorption spectra of laboratory-produced carbon dust: evidence for the presence of the C60 molecule". Chemical Physics Letters. 170 (2–3): 167–170. Bibcode:1990CPL...170..167K. doi:10.1016/0009-2614(90)87109-5.

Greška kod citiranja: <ref> oznaka definirana u <references> s imenom "buckminsterfullerene3" nema nikakvog sadržaja.
Greška kod citiranja: <ref> oznaka definirana u <references> s imenom "Y. Zhang 2005" nema nikakvog sadržaja.

Preuzeto iz "https://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=Buckminsterfuleren&oldid=3557117"