fr.chemi3t
08-08-2012, 02:21 PM
يک تيم تحقيقات بين المللي با استفاده از اتم‌هاي فلزي که به‌عنوان پايدارکننده استفاده شده بود، موفق به ساخت کوچکترين ساختار فولريني شده است. در حال حاضر ايجاد ساختاري با 28 اتم کربن که يک اتم تيتانيوم، زيرکونيوم يا اورانيوم را در ميان گرفته امکان پذير است.
فولرين‌ها مولکول‌هايي از جنس کربن هستند که يا به‌صورت بسته و کروي بوده يا به شکل باز با ساختاري نانولوله‌اي ديده مي‌شود. اولين فولرين در سال 1985 کشف شد که مولکولي کروي با شصت اتم کربن بود. مدت‌هاست که پژوهشگران به‌دنبال ساخت کوچکترين فولرين ممکن هستند. با کوچکتر شدن ساختار فولرين، انحناي سطح آن افزايش يافته و در نتيجه خواص غيرمعمولش نيز بيشتر مي‌شود. در ميان ساختارهاي مختلف فولرين، فولرين با 28 اتم کربن بيشتر مورد توجه است زيرا پيش بيني مي‌شود که داراي خواص جالب توجه متعددي باشد براي مثال در دماي اتاق داراي خاصيت ابررسانايي است.
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg
متاسفانه با افزايش انحناء فولرين، فعاليت اين ماده نيز به‌شدت افزايش مي‌يابد. اتم‌هاي کربن تنها در حالتي که داراي چيدمان صاف باشند مانند ورقه گرافيت پايدار هستند. فعال بودن يک ماده به آن معناست که نمي‌توان آن را به‌صورت تجربي شناسايي کرد. محققان تصور مي‌کنند که با کپسوله کردن اتم‌هاي فلزي درون C28 بتوان آن را پايدار کرد. مشکلي که وجود دارد اين است که جدا کردن C28 ميان ديگر ساختارهاي فولرين کاري دشوار است.
اخيرا هارولد کروتو، شيمي‌دان دانشگاه فلوريدا و برنده جايزه نوبل در سال 1996، بر اين مشکل فائق آمده است. تيم تحقيقاتي ايشان از ليزر براي تبخير کربن که با زيرکونيوم، تيتانيوم يا اورانيوم تقويت شده، استفاده کرد. اين گروه تحقيقاتي با استفاده از طيف‌سنجي جرمي رزونانس سيکلوترون يوني ترانسفوريه(FT-ICR) براي بررسي اين ساختارها استفاده کردند. FT-ICR داراي قدرت تفکيک مناسبي است به‌طوري که مي‌توان از آن براي شناسايي C28 تقويت شده با اتم‌هاي فلزي استفاده کرد.
پژوهشگران اين پروژه معتقدند که اين ساختار احتمالا به‌قدر کافي پايدار است که بتوان آن را استخراج کرد. اين ساختار قادر است تا پيوندهاي چهار گانه همانند الماس ايجاد کند بنابراين مي‌توان انتظار داشت که داراي خواص ابررسانايي باشد.
توماس هين از دانشگاه جاکوب برمن در المان متقاعد نشده که بتوان با اين روش مقادير انبوه از C28 را توليد کرد. او معتقد است که اين مولکول اگر در فاز گازي نباشد به‌شدت فعال است.
فولرين‌ها مولکول‌هايي از جنس کربن هستند که يا به‌صورت بسته و کروي بوده يا به شکل باز با ساختاري نانولوله‌اي ديده مي‌شود. اولين فولرين در سال 1985 کشف شد که مولکولي کروي با شصت اتم کربن بود. مدت‌هاست که پژوهشگران به‌دنبال ساخت کوچکترين فولرين ممکن هستند. با کوچکتر شدن ساختار فولرين، انحناي سطح آن افزايش يافته و در نتيجه خواص غيرمعمولش نيز بيشتر مي‌شود. در ميان ساختارهاي مختلف فولرين، فولرين با 28 اتم کربن بيشتر مورد توجه است زيرا پيش بيني مي‌شود که داراي خواص جالب توجه متعددي باشد براي مثال در دماي اتاق داراي خاصيت ابررسانايي است.
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg
متاسفانه با افزايش انحناء فولرين، فعاليت اين ماده نيز به‌شدت افزايش مي‌يابد. اتم‌هاي کربن تنها در حالتي که داراي چيدمان صاف باشند مانند ورقه گرافيت پايدار هستند. فعال بودن يک ماده به آن معناست که نمي‌توان آن را به‌صورت تجربي شناسايي کرد. محققان تصور مي‌کنند که با کپسوله کردن اتم‌هاي فلزي درون C28 بتوان آن را پايدار کرد. مشکلي که وجود دارد اين است که جدا کردن C28 ميان ديگر ساختارهاي فولرين کاري دشوار است.
اخيرا هارولد کروتو، شيمي‌دان دانشگاه فلوريدا و برنده جايزه نوبل در سال 1996، بر اين مشکل فائق آمده است. تيم تحقيقاتي ايشان از ليزر براي تبخير کربن که با زيرکونيوم، تيتانيوم يا اورانيوم تقويت شده، استفاده کرد. اين گروه تحقيقاتي با استفاده از طيف‌سنجي جرمي رزونانس سيکلوترون يوني ترانسفوريه(FT-ICR) براي بررسي اين ساختارها استفاده کردند. FT-ICR داراي قدرت تفکيک مناسبي است به‌طوري که مي‌توان از آن براي شناسايي C28 تقويت شده با اتم‌هاي فلزي استفاده کرد.
پژوهشگران اين پروژه معتقدند که اين ساختار احتمالا به‌قدر کافي پايدار است که بتوان آن را استخراج کرد. اين ساختار قادر است تا پيوندهاي چهار گانه همانند الماس ايجاد کند بنابراين مي‌توان انتظار داشت که داراي خواص ابررسانايي باشد.
توماس هين از دانشگاه جاکوب برمن در المان متقاعد نشده که بتوان با اين روش مقادير انبوه از C28 را توليد کرد. او معتقد است که اين مولکول اگر در فاز گازي نباشد به‌شدت فعال است.