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第1章 富勒烯的发现 1

1.1 星际尘埃的难题 2

1.2 超级机器 4

1.3 捉摸不透的信号 8

1.4 巴克明斯特富勒烯 12

1.5 C60的预言和神秘信号 14

1.6 从怀疑到证实 17

1.7 自然界中富勒烯的发现 19

参考文献 20

第2章 富勒烯的结构 23

2.1 富勒烯的结构特点 23

2.2 独立五元环规则 24

2.3 富勒烯的结构表征方法 25

2.4 空心富勒烯 31

2.5 内嵌富勒烯 53

2.5.1 碳笼结构 54

2.5.2 内嵌物结构 57

2.6 杂富勒烯 58

2.6.1 氮杂、磷杂富勒烯 59

2.6.2 硼杂富勒烯 63

2.6.3 硅杂富勒烯 63

2.6.4 氧杂、硫杂富勒烯 64

2.6.5 硼氮杂富勒烯 65

参考文献 66

第3章 富勒烯的合成 78

3.1 石墨电阻蒸发法和直流电弧放电法 78

3.2 苯火焰燃烧法 80

3.3 激光蒸发法 81

3.4 热解法 82

3.5 等离子体法 83

3.6 有机合成法 84

3.7 内嵌法 87

3.7.1 激光蒸发法 87

3.7.2 直流电弧放电法 87

3.7.3 射频炉法 90

3.7.4 高压内嵌法 92

3.7.5 离子注入法 93

3.7.6 热原子化学法 93

3.7.7 辉光放电法 94

3.7.8 “分子手术”法 95

参考文献 96

第4章 富勒烯的分离 105

4.1 提取技术 105

4.2 色谱分离 112

4.3 超分子化学分离 119

4.4 电化学分离 123

4.5 重结晶 126

4.6 升华 129

参考文献 131

第5章 富勒烯的形成机理 137

5.1 “自下而上”生长机理 137

5.1.1 碳笼的形成过程 138

5.1.2 碳笼的再生长过程 143

5.2 “自上而下”机理 145

5.3 “先上后下”机理 146

5.4 总结 147

参考文献 148

第6章 富勒烯的物理性质 152

6.1 光谱性质 152

6.1.1 光吸收性质 152

6.1.2 光物理性质 155

6.1.3 高能光谱学 155

6.1.4 振动光谱 156

6.2 磁学性质 158

6.3 非线性光学性质 161

6.4 超导性质 161

参考文献 162

第7章 富勒烯的化学性质 166

7.1 成键性质 166

7.2 化学反应 167

7.2.1 还原反应和氢化反应 167

7.2.2 亲核加成反应 173

7.2.3 环加成反应 181

7.2.4 亲电加成反应 194

7.2.5 自由基加成反应 200

7.2.6 氧化反应 208

7.2.7 配位反应 212

7.3 电化学反应 222

7.3.1 电化学还原反应 222

7.3.2 电化学氧化反应 224

7.4 超分子化学 225

7.4.1 杯芳烃分子与富勒烯分子的超分子组装 226

7.4.2 碳纳米环状分子与富勒烯分子形成的超分子组装 227

7.4.3 卟啉类分子与富勒烯分子的超分子组装 229

7.4.4 碗状分子与富勒烯分子的超分子组装 230

参考文献 232

第8章 富勒烯的高分子化学 249

8.1 富勒烯高分子的分类 249

8.2 链状富勒烯高分子 251

8.2.1 主链型富勒烯高分子 251

8.2.2 链端型富勒烯高分子 254

8.2.3 侧链型富勒烯高分子 264

8.2.4 链状聚富勒烯高分子 268

8.3 立体富勒烯高分子 270

8.3.1 树枝状富勒烯高分子 270

8.3.2 星形富勒烯高分子 275

8.3.3 交联富勒烯高分子 282

8.4 其他富勒烯高分子 287

8.4.1 富勒烯超分子聚合物 287

8.4.2 基体富勒烯高分子 290

8.4.3 富勒烯金属高分子 291

参考文献 293

第9章 富勒烯的应用 298

9.1 有机电子学 298

9.1.1 有机太阳能电池 298

9.1.2 钙钛矿太阳能电池 321

9.1.3 场效应晶体管 331

9.2 生物医学 335

9.2.1 富勒烯作为治疗剂 335

9.2.2 富勒烯作为诊断剂 340

9.2.3 富勒烯作为治疗诊断剂 341

9.2.4 富勒烯的毒性 341

9.3 化妆品 342

9.3.1 富勒烯在化妆品中的应用原理 343

9.3.2 富勒烯在化妆品中的应用方式 347

9.4 催化剂 348

9.4.1 富勒烯直接作为催化剂 348

9.4.2 富勒烯金属配合物催化剂 351

9.5 超导体 352

9.5.1 碱金属掺杂富勒烯超导体 353

9.5.2 碱土金属掺杂富勒烯超导体 355

9.5.3 稀土金属掺杂富勒烯超导体 355

9.6 非线性光学 356

9.6.1 富勒烯非线性光学材料 356

9.6.2 富勒烯衍生物非线性光学材料 358

9.6.3 内嵌金属富勒烯非线性光学材料 362

9.6.4 富勒烯／聚合物非线性光学材料 363

9.7 润滑剂 364

9.7.1 富勒烯作为固体润滑剂 365

9.7.2 富勒烯作为润滑液添加剂 367

9.8 其他 369

9.9 总结 372

参考文献 372

第10章 富勒烯纪元 391

关键词索引 394