Fuleren là gì

Khám phá về fullerenes - hình thức mới sự tồn tại của một trong những nguyên tố phổ biến nhất trên Trái đất - cacbon, được công nhận là một trong những nguyên tố tuyệt vời và khám phá lớn trong khoa học của thế kỷ 20. Mặc dù khả năng độc đáo đã được biết đến từ lâu của các nguyên tử cacbon trong việc liên kết thành các cấu trúc phân tử phức tạp, thường phân nhánh và cồng kềnh, tạo nên cơ sở của tất cả hóa học hữu cơ, khả năng thực sự của việc hình thành các phân tử khung ổn định chỉ từ một carbon vẫn không thể ngờ tới. Thực nghiệm xác nhận rằng các phân tử kiểu này, bao gồm 60 nguyên tử trở lên, có thể phát sinh trong quá trình xảy ra tự nhiên trong tự nhiên xảy ra vào năm 1985. Và rất lâu trước đó, một số tác giả đã giả định sự ổn định của các phân tử có hình cầu cacbon khép kín. Tuy nhiên, những giả thiết này hoàn toàn là suy đoán, hoàn toàn là lý thuyết. Khá khó để tưởng tượng rằng các hợp chất như vậy có thể thu được bằng cách tổng hợp hóa học. Do đó, những công trình này vẫn chưa được chú ý, và người ta chỉ chú ý đến chúng trong nhận thức muộn màng, sau khi thực nghiệm khám phá ra fullerenes. Giai đoạn mới ra đời vào năm 1990, khi một phương pháp được tìm thấy để thu được các hợp chất mới với số lượng gam, và một phương pháp để phân lập fulleren ở dạng tinh khiết đã được mô tả. Rất nhanh sau đó, cấu trúc quan trọng nhất và đặc điểm vật lý và hóa học fullerene C 60 - hợp chất dễ hình thành nhất trong số các fullerene đã biết. Đối với khám phá của họ - việc phát hiện ra các cụm cacbon có thành phần C 60 và C 70 - R. Kerl, R. Smalley và G. Kroto vào năm 1996 đã được trao giải Nobel Hóa học. Họ cũng đề xuất cấu trúc của fullerene C 60, được tất cả những người hâm mộ bóng đá biết đến.

Như bạn đã biết, vỏ của một quả bóng đá được tạo thành từ 12 hình ngũ giác và 20 hình lục giác. Về mặt lý thuyết, có thể có 12.500 cách sắp xếp các liên kết đôi và đơn. Đồng phân ổn định nhất (thể hiện trong hình) có cấu trúc hình tứ diện bị cắt ngắn thiếu liên kết đôi trong các hình ngũ giác. Đồng phân này của C 60 được đặt tên là "Buckminsterfullerene" để vinh danh kiến ​​trúc sư nổi tiếng tên là R. Buckminster Fuller, người đã tạo ra các cấu trúc, khung mái vòm được xây dựng từ ngũ giác và lục giác. Ngay sau đó, một cấu trúc cho C 70 đã được đề xuất, giống như một quả bóng bầu dục (với hình dạng thuôn dài).

Trong khuôn khổ cacbon, các nguyên tử C được đặc trưng bởi sự lai hóa sp 2, với mỗi nguyên tử cacbon liên kết với ba nguyên tử lân cận. Giá trị 4 được thực hiện thông qua các liên kết p giữa mỗi nguyên tử cacbon và một trong những nguyên tử lân cận của nó. Đương nhiên, người ta giả định rằng các liên kết p có thể được phân định vị, như trong các hợp chất thơm. Các cấu trúc như vậy có thể được xây dựng cho n≥20 cho bất kỳ cụm chẵn nào. Chúng phải chứa 12 ngũ giác và (n-20) / 2 lục giác. Mức thấp nhất có thể có về mặt lý thuyết C 20 fullerene không hơn gì một khối mười hai mặt - một trong năm khối đa diện đều, có 12 mặt ngũ giác và không có mặt lục giác nào cả. Một phân tử có hình dạng như vậy sẽ có cấu trúc cực kỳ căng thẳng, và do đó sự tồn tại của nó là bất lợi về mặt năng lượng.

Như vậy, về độ ổn định, fullerenes có thể được chia thành hai loại. Biên giới giữa chúng cho phép bạn vẽ cái gọi là. Quy tắc của các ngũ giác cô lập (Quy tắc Ngũ giác cô lập, IPR). Quy tắc này nói rằng các fulleren ổn định nhất là những hình không có cặp ngũ giác nào có các cạnh kề nhau. Nói cách khác, các ngũ giác không tiếp xúc với nhau, và mỗi ngũ giác được bao quanh bởi năm lục giác. Nếu các fulleren được sắp xếp theo thứ tự tăng dần số nguyên tử cacbon, thì Buckminsterfullerene - C 60 là đại diện đầu tiên thỏa mãn quy tắc ngũ giác cô lập, và C 70 là đại diện thứ hai. Trong số các phân tử fulleren có n> 70 luôn có một đồng phân tuân theo IPR, và số lượng các đồng phân đó tăng nhanh theo số nguyên tử. Tìm thấy 5 đồng phân đối với C 78, 24 - đối với C 84 và 40 - đối với C 90. Các đồng phân có hình ngũ giác liền kề trong cấu trúc của chúng kém ổn định hơn đáng kể.

Hóa học của fulleren

Hiện tại, phần lớn nghiên cứu khoa học liên kết với hóa học của fulleren. Hơn 3 nghìn hợp chất mới đã được tổng hợp dựa trên fulleren. Sự phát triển nhanh chóng như vậy về hóa học của fulleren gắn liền với các đặc điểm cấu trúc của phân tử này và sự hiện diện của một số lượng lớn các liên kết đôi liên hợp trên một hình cầu cacbon kín. Sự kết hợp của fullerene với các đại diện của nhiều nhóm chất đã biết đã mở ra khả năng cho các nhà hóa học tổng hợp thu được nhiều dẫn xuất của hợp chất này.

Không giống như benzen, nơi có độ dài Quan hệ C-C giống nhau, các liên kết có bản chất "đôi" hơn và "đơn" hơn có thể được phân biệt trong fulleren, và các nhà hóa học thường coi fulleren là hệ thống polyene thiếu điện tử, và không phải là phân tử thơm. Nếu chúng ta chuyển sang С60, thì có hai loại liên kết trong đó: liên kết ngắn hơn (1,39 Å) chạy dọc theo các cạnh chung của các mặt lục giác liền kề, và liên kết dài hơn (1,45 Å) nằm dọc theo các cạnh chung của mặt ngũ giác và lục giác. Đồng thời, không có vòng sáu cạnh hay thậm chí hơn thế, vòng năm ghi nhớ thể hiện đặc tính thơm theo nghĩa mà chúng được thể hiện bởi benzen hoặc các phân tử liên hợp phẳng khác tuân theo quy tắc Hückel. Do đó, thường các liên kết ngắn hơn trong C 60 được coi là kép, trong khi các liên kết dài hơn là đơn. Một trong các tính năng chính fulleren là chúng có một số lượng lớn bất thường các trung tâm phản ứng tương đương, điều này thường dẫn đến thành phần đồng phân phức tạp của các sản phẩm phản ứng với sự tham gia của chúng. Kết quả là, hầu hết các phản ứng hóa học với fulleren không có tính chọn lọc, và việc tổng hợp các hợp chất riêng lẻ rất khó khăn.

Trong số các phản ứng để thu được các dẫn xuất fulleren vô cơ, phản ứng quan trọng nhất là quá trình halogen hóa và sản xuất các dẫn xuất halogen đơn giản nhất, cũng như phản ứng hydro hóa. Vì vậy, những phản ứng này là một trong những phản ứng đầu tiên được thực hiện với fullerene C 60 vào năm 1991. Chúng ta hãy xem xét các loại phản ứng chính dẫn đến sự hình thành của các hợp chất này.

Ngay sau khi phát hiện ra fulleren, khả năng hydro hóa chúng với sự hình thành "fulleranes" đã làm dấy lên mối quan tâm lớn. Ban đầu, dường như có thể thêm sáu mươi nguyên tử hydro vào fullerene. Sau đó, trong các nghiên cứu lý thuyết, người ta đã chỉ ra rằng trong phân tử C 60 H 60, một phần nguyên tử hydro nên nằm bên trong quả cầu fullerene, vì các vòng sáu ghi nhớ, giống như phân tử xyclohexan, nên có dạng "ghế" hoặc "bồn tắm" sự phù hợp. Do đó, các phân tử polyhydrofullerene được biết đến hiện nay chứa từ 2 đến 36 nguyên tử hydro đối với fullerene C 60 và từ 2 đến 8 đối với fullerene C 70.

Trong quá trình fluor hóa fulleren, trọn bộ hợp chất C 60 F n, trong đó n nhận các giá trị chẵn đến 60. Các dẫn xuất flo với n từ 50 đến 60 được gọi là perfluorid và được tìm thấy trong số các sản phẩm của phổ khối lượng flo ở nồng độ cực thấp. Ngoài ra còn có các hyperfluorid, nghĩa là, các sản phẩm của thành phần C 60 F n, n> 60, trong đó lồng cacbon fulleren bị phá hủy một phần. Người ta cho rằng điều này cũng diễn ra trong perfluoride. Các vấn đề về tổng hợp florit fullerene của các chế phẩm khác nhau là một vấn đề độc lập thú vị nhất, nghiên cứu về nó được nghiên cứu tích cực nhất trong Khoa Hóa họcĐại học bang Moscow M.V. Lomonosov.

Nghiên cứu tích cực về các quá trình clo hóa fulleren trong các điều kiện khác nhau đã bắt đầu vào năm 1991. Trong các công trình đầu tiên, các tác giả đã cố gắng thu được C 60 clorua bằng cách cho clo và fulleren phản ứng trong các dung môi khác nhau. Cho đến nay, một số clorua fullerene riêng lẻ C 60 và C 70 thu được bằng cách sử dụng các tác nhân clo hóa khác nhau đã được phân lập và đặc trưng.

Những nỗ lực đầu tiên để brominate fullerene được thực hiện vào năm 1991. Fulleren C 60, đặt trong nước brom nguyên chất ở nhiệt độ 20 và 50 o C, khối lượng tăng thêm một giá trị tương ứng với việc thêm 2-4 nguyên tử brom trong mỗi phân tử fulleren. Các nghiên cứu sâu hơn về quá trình brom hóa cho thấy sự tương tác của C 60 fullerene với brom phân tử trong vài ngày tạo ra một chất màu da cam sáng, thành phần của chất này, được xác định bằng phân tích nguyên tố, là C 60 Br 28. Sau đó, một số dẫn xuất bromo của fulleren được tổng hợp, các dẫn xuất này khác nhau theo một loạt các giá trị về số nguyên tử brom trong phân tử. Nhiều chất trong số chúng được đặc trưng bởi sự hình thành các clathrat với sự bao gồm của các phân tử brom tự do.

Mối quan tâm đến các dẫn xuất perfluoroalkyl, đặc biệt là các dẫn xuất trifluoromethyl hóa của fulleren, chủ yếu liên quan đến độ ổn định động học mong đợi của các hợp chất này so với các dẫn xuất halogen của fulleren dễ xảy ra phản ứng thay thế nucleophilic S N 2'. Ngoài ra, perfluoroalkylfullerenes có thể được quan tâm vì là hợp chất có ái lực điện tử cao do đặc tính chất nhận của nhóm perfluoroalkyl thậm chí còn mạnh hơn đặc tính của nguyên tử flo. Cho đến nay, số lượng các hợp chất riêng lẻ được phân lập và đặc trưng của thành phần C 60/70 (CF 3) n, n = 2-20 vượt quá 30 và công việc chuyên sâu đang được tiến hành để sửa đổi hình cầu fullerene bằng nhiều nhóm chứa flo khác - CF 2, C 2 F 5, C 3 F 7.

Việc tạo ra các dẫn xuất fullerene có hoạt tính sinh học, có thể được ứng dụng trong sinh học và y học, có liên quan đến việc truyền các đặc tính ưa nước cho phân tử fullerene. Một trong những phương pháp tổng hợp các dẫn xuất fullerene ưa nước là đưa vào các nhóm hydroxyl và tạo thành các fullerenols hoặc fullerol có chứa tới 26 nhóm OH, và có lẽ, các cầu nối oxy tương tự như các cầu nối được quan sát trong trường hợp oxit. Các hợp chất này hòa tan nhiều trong nước và có thể được sử dụng để tổng hợp các dẫn xuất fullerene mới.

Đối với oxit fulleren, các hợp chất C 60 O và C 70 O luôn có trong hỗn hợp ban đầu của fulleren trong dịch chiết với một lượng nhỏ. Có thể, oxy có trong buồng trong quá trình phóng điện hồ quang và một số fulleren bị oxy hóa. Các oxit Fulleren được phân tách tốt trên các cột với nhiều chất hấp phụ khác nhau, điều này giúp kiểm soát độ tinh khiết của các mẫu fulleren và sự vắng mặt hoặc hiện diện của các oxit trong đó. Tuy nhiên, tính ổn định thấp của các oxit fullerene cản trở việc nghiên cứu có hệ thống của họ.

Điều có thể lưu ý về hóa học hữu cơ của fulleren là, là một polyene thiếu điện tử, fullerene C 60 thể hiện xu hướng phản ứng gốc, nucleophin và phản ứng tải tuần hoàn. Đặc biệt hứa hẹn về mặt chức năng của quả cầu fullerene là các phản ứng khử tải tuần hoàn khác nhau. Do bản chất điện tử của nó, C 60 có thể tham gia vào các phản ứng tải theo chu kỳ α, và đặc trưng nhất là các trường hợp khi n = 1, 2, 3 và 4.

Vấn đề chính được giải quyết bởi các nhà hóa học tổng hợp làm việc trong lĩnh vực tổng hợp các dẫn xuất fullerene vẫn là tính chọn lọc của các phản ứng được thực hiện cho đến ngày nay. Các đặc điểm về hóa học lập thể của việc bổ sung fulleren bao gồm một số lượng lớn các đồng phân có thể có về mặt lý thuyết. Vì vậy, chẳng hạn, hợp chất C 60 X 2 có 23 trong số chúng, C 60 X 4 đã có 4368, trong số đó có 8 sản phẩm cộng ở hai liên kết đôi. Tuy nhiên, các đồng phân 29 C 60 X 4 sẽ không có ý nghĩa hóa học, có trạng thái cơ bản bộ ba hình thành do sự hiện diện của một nguyên tử cacbon lai hóa sp2 được bao quanh bởi ba nguyên tử lai hóa sp3 tạo thành liên kết C-X. Số lượng đồng phân tối đa có thể có về mặt lý thuyết mà không tính đến tính đa dạng của trạng thái cơ bản sẽ quan sát được trong trường hợp C 60 X 30 và sẽ là 985538239868524 (1294362 trong số chúng là tích số cộng ở 15 liên kết đôi), trong khi số lượng không Các đồng phân -singlet có cùng bản chất như trong ví dụ trên, không tự cho phép kế toán đơn giản, nhưng từ những xem xét chung, nó sẽ không ngừng tăng lên cùng với sự tăng trưởng của số lượng các nhóm liên kết. Trong mọi trường hợp, số lượng đồng phân có thể thừa nhận về mặt lý thuyết trong hầu hết các trường hợp là rất lớn, trong khi chuyển sang C 70 ít đối xứng hơn và fulleren cao hơn, nó cũng tăng thêm vài lần hoặc theo bậc của độ lớn.

Trên thực tế, rất nhiều dữ liệu tính toán lượng tử hóa học cho thấy rằng hầu hết các phản ứng halogen hóa và hydro hóa các fulleren đều tiến hành hình thành, nếu không phải là các đồng phân bền nhất, thì ít nhất cũng khác chúng một chút về năng lượng. Sự khác biệt lớn nhất được quan sát thấy trong trường hợp các hydrua fullerene thấp hơn, mà thành phần đồng phân của chúng, như được trình bày ở trên, thậm chí có thể phụ thuộc một chút vào con đường tổng hợp. Tuy nhiên, độ ổn định của các đồng phân thu được vẫn rất gần nhau. Việc nghiên cứu các mô hình hình thành các dẫn xuất fullerene này là nhiệm vụ thú vị, giải pháp dẫn đến những thành tựu mới trong lĩnh vực hóa học của fulleren và các dẫn xuất của chúng.

Fullerenes tồn tại ở khắp mọi nơi trong tự nhiên, và đặc biệt là những nơi có carbon và năng lượng cao. Chúng tồn tại gần các ngôi sao carbon, trong không gian giữa các vì sao, ở những nơi bị sét đánh, gần miệng núi lửa, và được hình thành khi đốt gas trong bếp gas gia đình hoặc trong ngọn lửa của bật lửa thông thường.

Fullerenes cũng được tìm thấy ở những nơi tích tụ đá cacbon cổ. Một vị trí đặc biệt thuộc về các khoáng chất Karelian - shungite. Những loại đá này, chứa tới 80% cacbon nguyên chất, có tuổi đời khoảng 2 tỷ năm. Bản chất nguồn gốc của chúng vẫn chưa được rõ ràng. Một trong những giả thiết được đặt ra là sự rơi của một thiên thạch carbon lớn.

Fullerenes ở Shungites Stone là một chủ đề được thảo luận rộng rãi trong nhiều ấn phẩm in và trên các trang web. Có rất nhiều ý kiến ​​trái chiều về vấn đề này, liên quan đến việc cả người đọc và người sử dụng sản phẩm shungite đều có rất nhiều thắc mắc. Các shungite có thực sự chứa dạng phân tử của cacbon - fulleren không? Thuốc "Nước biển" có chứa fullerenes không? Có thể uống nước được truyền với shungite, và lợi ích của nó là gì? Dựa trên kinh nghiệm nghiên cứu khoa học của chúng tôi về các đặc tính của các loại shungite khác nhau, dưới đây chúng tôi trình bày ý kiến ​​của chúng tôi về những điều này và một số câu hỏi thường gặp khác.

Hiện tại sử dụng rộng rãiđã nhận các sản phẩm được sản xuất bằng cách sử dụng shungites Karelian. Đây là các bộ lọc khác nhau để xử lý nước, kim tự tháp, mặt dây chuyền, các sản phẩm che chắn bức xạ điện từ, bột nhão và đá nghiền đơn giản là shungite và nhiều loại sản phẩm khác được cung cấp như các phương tiện phòng ngừa, điều trị và cải thiện sức khỏe. Đồng thời, theo quy luật, trong những năm gần đây, các đặc tính chữa bệnh của nhiều loại shungite khác nhau được cho là nhờ các fullerenes có trong chúng.

Ngay sau khi phát hiện ra fulleren vào năm 1985, tìm kiếm tích cực chúng trong tự nhiên. Fullerenes đã được tìm thấy trong shungite Karelian, như đã được báo cáo trong các ấn phẩm khoa học khác nhau. Đổi lại, chúng tôi đã phát triển các cách tiếp cận phương pháp luận thay thế để cô lập fulleren khỏi shungite và chứng minh sự hiện diện của chúng. Các nghiên cứu đã phân tích các mẫu được lấy ở các vùng khác nhau của Zaonezhye, nơi có đá shungite. Trước khi phân tích, các mẫu shungite được nghiền nhỏ đến trạng thái phân tán vi mô.

Nhớ lại rằng shungite là một mạng tinh thể silicat hoạt động hở, các khoảng trống trong đó chứa đầy shungite carbon, trong cấu trúc của nó là sản phẩm trung gian giữa carbon vô định hình và than chì. Ngoài ra trong shungite carbon còn có các hợp chất hữu cơ tự nhiên có trọng lượng phân tử thấp và cao (NONVS) chưa rõ thành phần hóa học. Shungite khác nhau về thành phần của gốc khoáng (aluminosilicat, siliceous, carbonate) và thành phần của schungite carbon. Shungite được chia nhỏ thành carbon thấp (lên đến 5% C), carbon trung bình (5-25% C) và carbon cao (25-80% C). Sau khi đốt cháy hoàn toàn shungite trong tro, ngoài silic còn có Fe, Ni, Ca, Mg, Zn, Cd, V, Mo, Cu, Ce, As, W và các nguyên tố khác.

Fullerene trong shungite carbon ở dạng phức chất cho-nhận phân cực, đặc biệt với PONVS. Do đó, việc chiết xuất hiệu quả fulleren từ nó bằng các dung môi hữu cơ, ví dụ, toluen, trong đó fulleren hòa tan cao, không xảy ra, và việc lựa chọn phương pháp chiết xuất như vậy thường dẫn đến kết quả mâu thuẫn về sự hiện diện thực sự của fulleren trong shungite .

Về vấn đề này, chúng tôi đã phát triển một phương pháp chiết xuất siêu âm sự phân tán chất tẩy rửa trong nước của shungite, tiếp theo là chuyển các fulleren từ môi trường phân cực sang pha dung môi hữu cơ. Sau nhiều giai đoạn chiết xuất, cô đặc và tinh chế, có thể thu được dung dịch trong hexan, phổ UV và IR của chúng là đặc trưng cho phổ của fullerene C 60 tinh khiết. Ngoài ra, một tín hiệu rõ ràng trong phổ khối lượng với m / z = 720 (Hình dưới) là một xác nhận rõ ràng về sự hiện diện của chỉ С60 fullerene trong shungite.

Phổ khối lượng 252 Cf-PD của chiết xuất shungite. Tín hiệu ở 720 giờ sáng là С60 fullerene, và tín hiệu ở 696, 672 là các ion fullerene phân mảnh đặc trưng С60 được hình thành trong điều kiện ion hóa giải hấp plasma.

Tuy nhiên, chúng tôi phát hiện ra rằng không phải mọi mẫu shungite đều chứa fullerenes. Trong số tất cả các mẫu shungite do Viện Địa chất thuộc Trung tâm Khoa học Karelian thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga (Petrozavodsk, Nga) cung cấp cho chúng tôi và được chọn từ các khu vực xuất hiện đá shungite khác nhau, fullerene C 60 chỉ được tìm thấy trong một mẫu shungite cacbon cao chứa hơn 80% cacbon. Hơn nữa, nó chứa khoảng 0,04 wt. %. Từ đó, chúng ta có thể kết luận rằng không phải mọi mẫu shungite đều chứa fullerene, ít nhất là với lượng sẵn có để phát hiện bằng các phương pháp phân tích vật lý và hóa học hiện đại có độ nhạy cao.

Cùng với điều này, ai cũng biết rằng shungite có thể chứa đủ một số lượng lớn tạp chất, bao gồm các ion của kim loại nặng đa hóa trị. Và do đó, nước được truyền shungite có thể chứa các tạp chất độc hại không mong muốn.

Nhưng tại sao lại là nước Marcial (Karelian nước tự nhiênđi qua các đá chứa shungite) có những đặc tính sinh học độc đáo như vậy. Nhớ lại rằng ngay cả trong thời của Peter I, và theo sáng kiến ​​cá nhân của ông, suối nước chữa bệnh "Marcial Waters" đã được mở ở Karelia (để biết thêm chi tiết, xem). Trong một thời gian dài, không ai có thể giải thích lý do về công dụng chữa bệnh đặc biệt của loại cây này. Người ta cho rằng hàm lượng sắt tăng lên trong những vùng nước này là nguyên nhân gây ra tác dụng chữa bệnh. Tuy nhiên, có rất nhiều nguồn chứa sắt trên Trái đất, nhưng theo quy luật, tác dụng chữa bệnh từ việc hấp thụ chúng là khá hạn chế. Chỉ sau khi phát hiện ra fullerene trong đá shungite, qua đó nguồn chảy qua, người ta mới nảy sinh giả thiết rằng fullerene là Nguyên nhân chính, một biểu hiện của tác dụng chữa bệnh của nước Võ.

Thật vậy, nước đi qua các lớp đá shungite được "rửa sạch" trong một thời gian dài không chứa bất kỳ lượng tạp chất có hại nào đáng kể. Nước “bão hòa” với cấu trúc mà đá tạo ra. Fullerene chứa trong shungite thúc đẩy đặt hàng cấu trúc nước và sự hình thành các cụm hydrat giống fullerene trong đó và thu nhận các đặc tính sinh học độc đáo của vùng nước Võ. Shungite pha tạp với fullerene là một loại chất tạo cấu trúc tự nhiên của nước đi qua nó. Đồng thời, vẫn chưa ai có thể phát hiện ra fullerene trong vùng nước Martial hoặc trong nước ngâm shungite: hoặc là chúng không được rửa sạch khỏi shungite, hoặc nếu chúng bị rửa trôi, thì với số lượng ít ỏi như vậy sẽ không được phát hiện. bằng bất kỳ phương pháp nào đã biết. Ngoài ra, ai cũng biết rằng fullerenes không tự động hòa tan trong nước. Và nếu các phân tử fullerene được chứa trong nước Martial, thì các đặc tính hữu ích của nó sẽ được bảo tồn trong một thời gian rất dài. Tuy nhiên, nó chỉ hoạt động trong một thời gian ngắn. Cũng như "nước tan chảy", bão hòa với các cấu trúc dạng cụm, giống như băng, nước Martial, chứa các cấu trúc giống như fullerene mang lại sự sống, vẫn giữ được các đặc tính của nó chỉ trong vài giờ. Khi tích trữ nước Võ, cũng như khi "rã đông", các cụm nước theo lệnh tự hủy và nước thu được đặc tính cấu trúc như nước thường. Vì vậy, không có ý nghĩa gì khi đổ nước như vậy vào các vật chứa và lưu trữ nó trong một thời gian dài. Nó thiếu yếu tố tạo cấu trúc và hỗ trợ cấu trúc, C60 fullerene ở trạng thái ngậm nước, có khả năng duy trì các cụm nước có trật tự trong một thời gian dài tùy ý. Nói cách khác, để nước giữ được các cấu trúc cụm tự nhiên trong một thời gian dài, thì sự hiện diện liên tục của một yếu tố hình thành cấu trúc trong đó là cần thiết. Đối với điều này, phân tử fullerene là tối ưu, như chúng ta đã thấy trong nhiều năm, nghiên cứu các tính chất độc đáo của fullerene C 60 ngậm nước.

Tất cả bắt đầu vào năm 1995, khi chúng tôi phát triển một phương pháp thu được dung dịch keo phân tử của fulleren ngậm nước trong nước. Đồng thời, chúng tôi được làm quen với một cuốn sách kể về những đặc tính khác thường của Võ Lâm Truyền Kỳ. Chúng tôi đã cố gắng tái tạo bản chất tự nhiên của vùng biển Martial trong điều kiện phòng thí nghiệm. Để làm được điều này, nước có độ tinh khiết cao đã được sử dụng, theo một công nghệ đặc biệt, fullerene C 60 ngậm nước đã được thêm vào với liều lượng rất nhỏ. Sau đó, các thử nghiệm sinh học khác nhau bắt đầu được thực hiện ở cấp độ phân tử sinh học riêng lẻ, tế bào sống và toàn bộ sinh vật. Kết quả thật tuyệt vời. Trong hầu hết mọi bệnh lý, chúng tôi chỉ tìm thấy tác dụng sinh học tích cực của tác dụng của nước với fullerene ngậm nước C 60, và tác dụng của việc sử dụng nó không chỉ hoàn toàn trùng khớp, mà thậm chí còn vượt quá nhiều thông số về tác dụng đã được mô tả đối với nước Martial trong Peter's lần. Nhiều thay đổi bệnh lý trong một cơ thể sống biến mất và nó trở lại trạng thái bình thường, khỏe mạnh. Nhưng đây không phải là một loại thuốc được nhắm mục tiêu và không phải là người ngoài hành tinh hợp chất hóa học, nhưng chỉ là một quả bóng carbon hòa tan trong nước. Hơn nữa, người ta có ấn tượng rằng fullerene C 60 ngậm nước giúp trở lại " tình trạng bình thường»Bất kỳ thay đổi tiêu cực nào trong cơ thể do sự phục hồi và duy trì các cấu trúc mà nó tạo ra, như một ma trận, trong quá trình sinh ra sự sống.

Do đó, rõ ràng, không phải ngẫu nhiên mà Orlov A.D. trong cuốn sách của mình "Shungite - một loại đá của nước tinh khiết."

1. Buseck và cộng sự. Fullerenes từ Môi trường địa chất. Khoa học 10 tháng 7 năm 1992: 215-217. DOI: 10.1126 / khoa học.257.5067.215.
2. N.P. Yushkin. Cấu trúc siêu phân tử hình cầu của shungite: quét dữ liệu hiển vi đường hầm. DAN, 1994, câu 337, số 6 tr. 800-803.
3. V.A. Reznikov. Yu.S. Polekhovsky. Cácbon shungite vô định hình là môi trường tự nhiên để hình thành các fulleren. Thư cho ZhTF. 2000. câu 26. c. 15. tr.94-102.
4. Peter R. Buseck. Fullerenes địa chất: xem xét và phân tích. Các Thư Khoa học Trái đất và Hành tinh. V 203, I 3-4, ngày 15 tháng 11 năm 2002, Trang 781-792
5.N.N. Rozhkova, G. V. Andrievsky. Hệ thống keo nước dựa trên carbon shungite và chiết xuất fulleren từ chúng. Hội thảo quốc tế hai năm một lần lần thứ 4 tại Nga "Fullerenes và các cụm nguyên tử" IWFAC "99 ngày 4 - 8 tháng 10 năm 1999, St.Petersburg, Nga. Sách Tóm tắt, tr.330.
6. N.N. Rozhkova, G.V. Andrievsky. Fulleren trong shungite cacbon. Đã ngồi. thuộc về khoa học Kỷ yếu Quốc tế Hội nghị chuyên đề “Fullerenes và các cấu trúc giống fullerene”: 5-8 tháng 6 năm 2000, BSU, Minsk, 2000, trang 63-69.
7. N.N. Rozhkova, G.V. Andrievsky. Shungite carbon nanocolloids. chiết xuất fulleren bằng dung môi nước. Đã ngồi. Thuộc về khoa học Kỷ yếu III hội thảo quốc tế"Khoáng vật học và sự sống: tương đồng sinh vật học", 6-8 tháng 6 năm 2000, Syktyvkar, Russia, Geoprint, 2000, pp.53-55.
8. S.A. Vishnevsky. Các khu y tế của Karelia. Nhà xuất bản Nhà nước của Karelian ASSR, Petrozavodsk, 1957, 57 tr.
9. Fullerenes: Tinh hoa của Sức khỏe. Chương trên tr. 79-98 trong sách: A.D. Orlov. “Shungite - một viên đá của nước tinh khiết.” Moscow-St. Petersburg: “DILYa Publishing House”, 2004. - 112 p .; và trên Internet tại trang web (www.golkom.ru/book/36.html).

Fullerene C 60

Fullerene C 540

Fullerenes, buckyballs hoặc buckyballs- các hợp chất phân tử thuộc nhóm các dạng thù hình của cacbon (các dạng khác là kim cương, carbyne và graphit) và đại diện cho các khối đa diện kín lồi, bao gồm một số chẵn các nguyên tử cacbon phối trí ba. Những kết nối này có tên là kỹ sư và nhà thiết kế Richard Buckminster Fuller, người có cấu trúc trắc địa được xây dựng trên nguyên tắc này. Ban đầu, loại khớp nối này được giới hạn trong các cấu trúc chỉ chứa các mặt hình ngũ giác và lục giác. Lưu ý rằng đối với sự tồn tại của một khối đa diện khép kín như vậy được xây dựng từ N các đỉnh chỉ tạo thành các mặt ngũ giác và lục giác, theo định lý Euler cho khối đa diện, điều này khẳng định tính hợp lệ của đẳng thức | N | − | e | + | f | = 2 (ở đâu | N | , | e| và | f| tương ứng là số đỉnh, số cạnh và số mặt), điều kiện cần là sự có mặt của đúng 12 mặt ngũ giác và N/ 2 - 10 mặt lục giác. Nếu thành phần của một phân tử fulleren, ngoài các nguyên tử cacbon, bao gồm các nguyên tử khác nguyên tố hóa học, sau đó, nếu các nguyên tử của các nguyên tố hóa học khác nằm bên trong lồng cacbon, các fulleren như vậy được gọi là nội mặt, nếu ở ngoài - ngoại diện.

Lịch sử phát hiện ra fullerenes

Đặc tính cấu trúc của fulleren

Trong phân tử fullerene, các nguyên tử cacbon nằm ở các đỉnh của hình lục giác đều và hình ngũ giác, tạo nên bề mặt của một hình cầu hoặc ellipsoid. Đại diện đối xứng nhất và được nghiên cứu đầy đủ nhất của họ fullerene là fullerene (C 60), trong đó các nguyên tử carbon tạo thành một khối icosahedron cắt ngắn, bao gồm 20 hình lục giác và 12 hình ngũ giác và giống như một quả bóng đá. Vì mỗi nguyên tử cacbon của fullerene C 60 đồng thời thuộc về hai hình lục giác và một hình ngũ giác, nên tất cả các nguyên tử trong C 60 là tương đương, điều này được xác nhận bởi phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) của đồng vị 13 C. - nó chỉ chứa một vạch. Tuy nhiên, không phải tất cả các liên kết C-C đều có cùng chiều dài. Liên kết C = C, là mặt chungđối với hai hình lục giác, là 1,39, và Kết nối C-C, chung cho một hình lục giác và một hình ngũ giác, dài hơn và bằng 1,44 Å. Ngoài ra, liên kết của loại thứ nhất là đôi, và loại thứ hai là đơn, điều này cần thiết cho hóa học của fullerene C 60.

Phổ biến nhất tiếp theo là fullerene C 70, khác với fullerene C 60 bằng cách chèn một vành đai 10 nguyên tử carbon vào vùng xích đạo C 60, kết quả là phân tử C 70 dài ra và giống như một quả bóng bầu dục trong nó. hình dạng.

Cái gọi là fullerenes cao hơn có chứa hơn nguyên tử cacbon (lên đến 400), được hình thành với số lượng nhỏ hơn nhiều và thường có thành phần đồng phân khá phức tạp. Trong số các fullerenes cao hơn được nghiên cứu nhiều nhất, người ta có thể đơn ra C N , N= 74, 76, 78, 80, 82 và 84.

Tổng hợp các fulleren

Các fulleren đầu tiên được phân lập từ hơi graphit ngưng tụ thu được bằng cách chiếu tia laze vào các mẫu graphit rắn. Trên thực tế, chúng là dấu vết của chất này. Bước quan trọng tiếp theo được thực hiện vào năm 1990 bởi W. Kretchmer, Lamb, D. Huffman và những người khác, những người đã phát triển một phương pháp thu được lượng gam fulleren bằng cách đốt cháy các điện cực graphit trong hồ quang điện trong khí quyển heli ở áp suất thấp. . Trong quá trình ăn mòn cực dương, muội than có chứa một lượng fulleren nhất định lắng xuống thành buồng. Sau đó, có thể tìm thấy thông số tối ưu bốc hơi điện cực (áp suất, thành phần khí quyển, dòng điện, đường kính điện cực), tại đó đạt được năng suất cao nhất của fulleren, trung bình từ 3-12% vật liệu làm anốt, điều này cuối cùng quyết định chi phí cao của fulleren.

Lúc đầu, tất cả những nỗ lực của các nhà thí nghiệm nhằm tìm ra những cách rẻ hơn và năng suất hơn để thu được lượng gam fulleren (đốt cháy hydrocacbon trong ngọn lửa, tổng hợp hóa học, v.v.) đều không dẫn đến thành công và phương pháp "vòng cung" vẫn là phương pháp có năng suất cao nhất. trong thời gian dài (năng suất khoảng 1 g / h). Sau đó, Mitsubishi đã thành lập công nghiệp sản xuất fulleren bằng cách đốt cháy các hydrocacbon, nhưng các fulleren như vậy có chứa oxy và do đó phương pháp hồ quang vẫn là phương pháp thích hợp duy nhất để thu được fulleren tinh khiết.

Cơ chế hình thành fullerene trong hồ quang vẫn chưa rõ ràng, vì các quá trình xảy ra trong vùng cháy của hồ quang là không ổn định về mặt nhiệt động lực học, điều này làm phức tạp rất nhiều việc xem xét lý thuyết của chúng. Không thể chối cãi được rằng fullerene được lắp ráp từ các nguyên tử carbon riêng lẻ (hoặc các mảnh C 2). Để chứng minh, graphit 13 C có độ tinh khiết cao được sử dụng làm điện cực anot, điện cực còn lại được làm bằng graphit 12 C. Sau khi chiết xuất fulleren, NMR cho thấy các nguyên tử 12 C và 13 C nằm ngẫu nhiên trên bề mặt fullerene. Điều này cho thấy sự phân rã của vật liệu graphit thành các nguyên tử hoặc mảnh riêng lẻ ở cấp độ nguyên tử và sự lắp ráp sau đó của chúng thành một phân tử fullerene. Hoàn cảnh này buộc phải từ bỏ bức tranh trực quan về sự hình thành các fulleren do sự gấp các lớp graphit nguyên tử thành các hình cầu khép kín.

Tăng tương đối nhanh toàn bộ việc lắp đặt để sản xuất fulleren và công việc liên tục cải tiến các phương pháp thanh lọc chúng đã dẫn đến việc giảm đáng kể chi phí của C 60 trong 17 năm qua - từ 10.000 đô la xuống còn 10-15 đô la cho mỗi gam, điều này đã dẫn đến ranh giới sử dụng công nghiệp thực sự của họ.

Thật không may, bất chấp sự tối ưu của phương pháp Huffman-Kretschmer (HK), không thể tăng năng suất của fulleren hơn 10-20% trong số Tổng khối lượng than chì cháy không thành công. Xem xét chi phí tương đối cao của sản phẩm ban đầu là than chì, rõ ràng phương pháp này có những hạn chế cơ bản. Nhiều nhà nghiên cứu tin rằng sẽ không thể giảm chi phí của fulleren thu được bằng phương pháp XC xuống dưới vài đô la cho mỗi gam. Do đó, nỗ lực của một số nhóm nghiên cứu là nhằm tìm ra các phương pháp thay thế để thu được fulleren. Thành công lớn nhất Khu vực này được tiếp cận bởi công ty Mitsubishi, như đã đề cập ở trên, quản lý để thiết lập công nghiệp sản xuất fulleren bằng cách đốt cháy hydrocacbon trong ngọn lửa. Giá thành của fulleren như vậy là khoảng $ 5 / gam (2005), điều này không ảnh hưởng đến giá thành của fulleren hồ quang điện.

Cần lưu ý rằng chi phí cao của fulleren không chỉ được xác định bởi năng suất thấp của chúng trong quá trình đốt cháy than chì, mà còn bởi sự phức tạp của việc cô lập, tinh chế và tách các fulleren có khối lượng khác nhau khỏi muội than. Cách tiếp cận thông thường như sau: muội than thu được bằng cách đốt cháy graphit được trộn với toluen hoặc một dung môi hữu cơ khác (có khả năng hòa tan fulleren hiệu quả), sau đó hỗn hợp được lọc hoặc ly tâm, và dung dịch còn lại được làm bay hơi. Sau khi loại bỏ dung môi, vẫn còn lại một kết tủa tinh thể mịn sẫm màu - một hỗn hợp các fulleren, thường được gọi là fullerit. Thành phần của fullerit bao gồm nhiều dạng kết tinh khác nhau: tinh thể nhỏ của các phân tử C 60 và C 70 và tinh thể C 60 / C 70 là dung dịch rắn. Ngoài ra, fullerite luôn chứa một lượng nhỏ fullerenes cao hơn (lên đến 3%). Việc tách hỗn hợp các fulleren thành các phần phân tử riêng lẻ được thực hiện bằng phương pháp sắc ký lỏng trên cột và sắc ký lỏng áp suất cao (HPLC). Phương pháp sau chủ yếu được sử dụng để phân tích độ tinh khiết của các fulleren cô lập, vì độ nhạy phân tích của phương pháp HPLC là rất cao (lên đến 0,01%). Cuối cùng, công đoạn cuối cùng là loại bỏ cặn dung môi ra khỏi mẫu fullerene rắn. Nó được thực hiện bằng cách giữ mẫu ở nhiệt độ 150-250 o C trong chân không động (khoảng 0,1 Torr).

Tính chất vật lý và giá trị ứng dụng của fulleren

Fullerites

Hệ thống ngưng tụ bao gồm các phân tử fullerene được gọi là fullerites. Hệ được nghiên cứu nhiều nhất thuộc loại này là tinh thể C 60, ít hơn - hệ tinh thể C 70. Các nghiên cứu về tinh thể của fulleren cao hơn bị cản trở bởi sự phức tạp của quá trình chuẩn bị chúng. Các nguyên tử cacbon trong phân tử fullerene được liên kết bằng liên kết σ- và π, trong khi không có liên kết hóa học (theo nghĩa thông thường của từ này) giữa các phân tử fullerene riêng lẻ trong tinh thể. Do đó, trong một hệ thống cô đặc, các phân tử riêng lẻ vẫn giữ được tính riêng biệt của chúng (điều này rất quan trọng khi xem xét cấu trúc điện tử của một tinh thể). Các phân tử được giữ trong tinh thể bởi lực van der Waals, lực này quyết định phần lớn các tính chất vĩ mô của chất rắn C 60.

Ở nhiệt độ phòng, tinh thể C 60 có mạng tinh thể lập phương tâm diện (fcc) với hằng số 1,415 nm, nhưng khi nhiệt độ giảm, xảy ra sự chuyển pha bậc một (Tcr ≈260 K) và tinh thể C 60 thay đổi cấu trúc của nó thành một khối đơn giản (hằng số mạng 1,411 nm). Ở nhiệt độ T> Tcr, các phân tử C 60 quay ngẫu nhiên xung quanh tâm cân bằng của chúng, và khi hạ đến nhiệt độ tới hạn thì hai trục quay bị đóng băng. Sự đóng băng hoàn toàn của các vòng quay xảy ra ở 165 K. Cấu trúc tinh thểС 70 ở nhiệt độ theo thứ tự của nhiệt độ phòng đã được nghiên cứu chi tiết trong công trình. Theo kết quả của nghiên cứu này, các tinh thể loại này có mạng tinh thể tập trung vào cơ thể (bcc) với một phụ gia nhỏ của pha lục giác.

Tính chất quang học phi tuyến của fulleren

Phân tích cấu trúc điện tử của fulleren cho thấy sự hiện diện của các hệ electron π, trong đó có các giá trị lớn của độ nhạy phi tuyến. Fullerenes thực sự có phi tuyến tính tính chất quang học. Tuy nhiên, do tính đối xứng cao của phân tử C 60, nên chỉ có thể tạo ra sóng hài thứ hai khi chất bất đối xứng được đưa vào hệ (ví dụ, bởi điện trường bên ngoài). Từ quan điểm thực tế, tốc độ cao (~ 250 ps), xác định sự triệt tiêu của thế hệ sóng hài thứ hai, là hấp dẫn. Ngoài ra, fulleren C 60 còn có khả năng tạo ra sóng hài thứ ba.

Một lĩnh vực có thể khác để sử dụng fulleren và trước hết, C 60 là cửa chớp quang học. Khả năng sử dụng vật liệu này cho bước sóng 532 nm đã được thực nghiệm cho thấy. Thời gian phản hồi ngắn nên có thể sử dụng fulleren làm bộ hạn chế bức xạ laser và công tắc Q. Tuy nhiên, vì một số lý do mà ở đây fullerenes khó có thể cạnh tranh được với các vật liệu truyền thống. Giá thành cao, khó phân tán fullerene trong kính, khả năng oxy hóa nhanh trong không khí, hệ số nhạy cảm phi tuyến không ghi và ngưỡng giới hạn bức xạ quang học cao (không thích hợp để bảo vệ mắt) gây khó khăn nghiêm trọng trong cuộc chiến chống lại các vật liệu cạnh tranh .

Cơ học lượng tử và fullerene

Fullerene ngậm nước (HyFn); (C 60 @ (H 2 O) n)

Dung dịch nước C 60 HyFn

C 60 - C 60 HyFn fullerene là một phức chất siêu phân tử mạnh, ưa nước bao gồm một phân tử fullerene C 60 được bao bọc trong lớp vỏ hydrat hóa thứ nhất, trong đó có 24 phân tử nước: C 60 @ (H 2 O) 24. Vỏ hydrat hóa được hình thành do sự tương tác của chất cho - nhận của các cặp phân tử oxy đơn lẻ trong nước với các trung tâm nhận điện tử trên bề mặt fullerene. Đồng thời, các phân tử nước định hướng gần bề mặt fullerene được liên kết với nhau bằng một mạng liên kết hydro thể tích. Kích thước của C 60 HyFn tương ứng với 1,6-1,8 nm. Hiện tại, nồng độ tối đa của C 60, ở dạng C 60 HyFn, đã được tạo ra trong nước tương đương với 4 mg / ml. Ảnh chụp dung dịch nước C 60 HyFn có nồng độ C 60 0,22 mg / ml bên phải.

Fullerene làm vật liệu cho công nghệ bán dẫn

Tinh thể fullerene phân tử là chất bán dẫn có vùng cấm ~ 1,5 eV và các tính chất của nó phần lớn tương tự như các chất bán dẫn khác. Do đó, một số nghiên cứu đã liên quan đến việc sử dụng fulleren như một vật liệu mới cho các ứng dụng truyền thống trong điện tử: điốt, bóng bán dẫn, tế bào quang, v.v. Ở đây, lợi thế của chúng so với silicon truyền thống là thời gian phản hồi quang học ngắn (đơn vị là ns). Tuy nhiên, ảnh hưởng của oxy đến độ dẫn điện của màng fullerene hóa ra lại là một nhược điểm đáng kể và do đó, nảy sinh nhu cầu về các lớp phủ bảo vệ. Theo nghĩa này, sẽ có nhiều hứa hẹn hơn khi sử dụng phân tử fullerene như một thiết bị kích thước nano độc lập và đặc biệt, như một phần tử khuếch đại.

Fullerene như một chất cản quang

Dưới tác dụng của bức xạ tia cực tím, tia cực tím có bước sóng ngắn và khả kiến ​​(> 2 eV), fulleren bị trùng hợp và ở dạng này không bị hòa tan bởi dung môi hữu cơ. Như một minh họa về việc sử dụng quang trở fullerene, người ta có thể đưa ra một ví dụ về việc thu được độ phân giải submicron (≈20 nm) bằng cách ăn mòn silicon với chùm điện tử sử dụng mặt nạ của phim C 60 polyme hóa.

Phụ gia Fullerene cho sự phát triển của màng kim cương bằng phương pháp CVD

Một khả năng thú vị khác ứng dụng thực tế là việc sử dụng phụ gia fullerene trong quá trình tăng trưởng màng kim cương bằng phương pháp CVD (lắng đọng hơi hóa học). Việc đưa các fulleren vào pha khí có hiệu quả từ hai quan điểm: tăng tốc độ hình thành lõi kim cương trên chất nền và cung cấp các khối xây dựng từ pha khí vào chất nền. Các mảnh vỡ của C 2 đóng vai trò như các khối xây dựng, hóa ra lại là vật liệu thích hợp cho sự phát triển của màng kim cương. Thực nghiệm đã chứng minh rằng tốc độ tăng trưởng của màng kim cương đạt 0,6 µm / h, cao gấp 5 lần so với khi không sử dụng fulleren. Để có sự cạnh tranh thực sự giữa kim cương và các chất bán dẫn khác trong vi điện tử, cần phải phát triển một phương pháp cho màng kim cương dị sáp, nhưng sự phát triển của màng đơn tinh thể trên chất nền không phải kim cương vẫn là một bài toán nan giải. Một cách khả thi để giải quyết vấn đề này là sử dụng một lớp đệm fullerene giữa đế và màng kim cương. Điều kiện tiên quyết để nghiên cứu theo hướng này là độ bám dính tốt của fulleren với hầu hết các vật liệu. Những điều khoản này đặc biệt liên quan đến nghiên cứu chuyên sâu về kim cương để sử dụng chúng trong vi điện tử thế hệ tiếp theo. Hiệu suất cao (tốc độ trôi bão hòa cao); Khả năng dẫn nhiệt và kháng hóa chất cao nhất so với bất kỳ vật liệu nào đã biết khiến kim cương trở thành vật liệu đầy hứa hẹn cho các thiết bị điện tử thế hệ tiếp theo.

Hợp chất siêu dẫn với C 60

Các tinh thể fullerene phân tử là chất bán dẫn, tuy nhiên, vào đầu năm 1991, người ta phát hiện ra rằng việc pha tạp chất rắn C 60 với một lượng nhỏ kim loại kiềm dẫn đến sự hình thành vật liệu có tính dẫn kim loại, khi nhiệt độ thấpđi vào chất siêu dẫn. Doping với 60 được tạo ra bằng cách xử lý tinh thể với hơi kim loại ở nhiệt độ vài trăm độ C. Trong trường hợp này, cấu tạo thuộc loại X 3 C 60 được tạo thành (X là nguyên tử kim loại kiềm). Kim loại xen kẽ đầu tiên là kali. Sự chuyển đổi của hợp chất K 3 C 60 sang trạng thái siêu dẫn xảy ra ở nhiệt độ 19 K. Đây là một giá trị kỷ lục đối với chất siêu dẫn phân tử. Người ta đã sớm thấy rằng nhiều fullerit pha tạp các nguyên tử kim loại kiềm theo tỷ lệ X 3 C 60 hoặc XY 2 C 60 (X, Y là các nguyên tử kim loại kiềm) có tính siêu dẫn. Người giữ kỷ lục trong số các chất siêu dẫn nhiệt độ cao (HTSC) thuộc loại này là RbCs 2 C 60 - T cr = 33 K của nó.

Ảnh hưởng của các chất phụ gia nhỏ của muội fullerene đến các đặc tính chống ma sát và chống mài mòn của PTFE

Cần lưu ý rằng sự có mặt của fullerene C 60 trong chất bôi trơn khoáng bắt đầu hình thành một lớp màng fullerene bảo vệ toàn chiều dày 100 nm trên bề mặt thân máy. Màng được hình thành bảo vệ chống lại sự xuống cấp do nhiệt và oxy hóa, tăng tuổi thọ của bộ ma sát trong các tình huống khẩn cấp lên 3-8 lần, độ ổn định nhiệt của chất bôi trơn lên đến 400-500ºС và khả năng chịu lực của bộ ma sát lên 2-3 lần, mở rộng phạm vi áp suất làm việc của các đơn vị ma sát 1,5 -2 lần, giảm thời gian chạy của bộ đếm.

Các ứng dụng khác của fullerenes

Các ứng dụng thú vị khác bao gồm bộ tích điện và pin điện, trong đó các chất phụ gia fullerene được sử dụng theo cách này hay cách khác. Những loại pin này dựa trên cực âm liti có chứa các fulleren xen kẽ. Fullerenes cũng có thể được sử dụng làm chất phụ gia để sản xuất kim cương nhân tạo bằng phương pháp áp suất cao. Trong trường hợp này, sản lượng kim cương tăng ≈30%. Fullerenes cũng có thể được sử dụng trong dược phẩm để tạo ra các loại thuốc mới. Ngoài ra, fullerenes đã được ứng dụng làm chất phụ gia trong sơn chống cháy dạng ống hút (intumescent). Do sự ra đời của fulleren, sơn nở ra dưới tác động của nhiệt độ khi hỏa hoạn, một lớp cốc xốp khá dày được hình thành, làm tăng thời gian gia nhiệt lên đến nhiệt độ tới hạn của các cấu trúc được bảo vệ một vài lần. Ngoài ra, fulleren và các dẫn xuất hóa học khác nhau của chúng được sử dụng kết hợp với các polyme bán dẫn liên hợp để sản xuất pin mặt trời.

Tính chất hóa học của fulleren

Fullerenes, mặc dù không có nguyên tử hydro, có thể được thay thế như trong trường hợp thông thường

Fullerenes - ϶ᴛᴏ phân tử cô lập của một biến đổi dị hướng mới của carbon(được đặt tên như vậy để vinh danh kỹ sư và kiến ​​trúc sư người Mỹ của mái vòm tổ ong R. Buckminster Fuller). Fulleren ở trạng thái rắn được gọi là fullerit.

Fulleren là những cụm cacbon đa nguyên tử ổn định với số lượng nguyên tử từ vài chục trở lên. Số lượng nguyên tử cacbon trong một cụm như vậy không phải là tùy ý, mà tuân theo một mô hình nhất định (số lượng nguyên tử trong một cụm N= 32,44, 50, 58, 60, 70, 72, 78, 80, 82, 84, v.v.). Một phân tử fullerene chỉ có thể chứa một số nguyên tử cacbon chẵn.. Hình dạng của fullerenes là một hình cầu rỗng, các mặt của chúng tạo thành ngũ giác và lục giác. Phân tử fulleren được xây dựng từ các nguyên tử C ở trạng thái sp Lai hóa 2, do đó mỗi nguyên tử có ba hàng xóm liên kết với nó bằng các liên kết s. Các electron hóa trị còn lại tạo thành hệ thống π của phân tử từ các liên kết đôi ʼʼcacbon-cacbonʼʼ bị phân chia. Để tạo thành một bề mặt hình cầu, cần 12 mảnh cacbon hình ngũ giác và bất kỳ số lượng hình lục giác nào.

Mối quan tâm lớn nhất là fullerene C 60 do tính ổn định lớn nhất và tính đối xứng cao của nó. Tất cả các nguyên tử trong phân tử này là tương đương, mỗi nguyên tử thuộc hai hình lục giác và một hình ngũ giác và được kết nối với các nước láng giềng gần nhất của nó bằng một liên kết đôi và hai liên kết đơn. Phân tử C 60 là một khối đa diện rỗng với 12 mặt ngũ giác và 20 mặt lục giác được sắp xếp đối xứng nhau, tạo thành một hình dạng tương tự như hình dạng của một quả bóng đá, cũng bao gồm mười hai mặt ngũ giác và hai mươi lục giác (về mặt này, nó còn được gọi là ʼʼfootballinoʼʼ) . Không có liên kết tự do nào trong phân tử C 60, và điều này giải thích sự ổn định vật lý và hóa học tuyệt vời của nó. Do đó, trong số các dạng thù hình của cacbon, fulleren và fullerit là tinh khiết nhất. Đường kính của phân tử C 60 là 0,7024 nm. Các điện tử hóa trị được phân bố ít nhiều đều trên một lớp vỏ hình cầu dày khoảng 0,4232 nm. Một hốc có bán kính khoảng 0,1058 nm vẫn nằm ở trung tâm của phân tử, thực tế không có các electron. Vì vậy, một phân tử như vậy, giống như nó, là một ô trống nhỏ, trong khoang chứa các nguyên tử của các nguyên tố khác và thậm chí các phân tử khác có thể được đặt vào mà không phá hủy tính toàn vẹn của chính phân tử fullerene.

Các phân tử C 60 hình cầu có thể kết hợp với nhau ở thể rắn để tạo thành mạng tinh thể lập phương tâm diện (fcc). Trong tinh thể fullerit, các phân tử C 60 đóng vai trò giống như các nguyên tử trong tinh thể thông thường. Khoảng cách giữa các tâm của các phân tử gần nhất trong mạng tinh thể hướng tâm, được giữ bởi lực van der Waals yếu, là khoảng 1 nm.

Cần lưu ý rằng, về tính chất điện tử của chúng, các tinh thể C60 nguyên chất và nhiều phức chất dựa trên chúng đại diện cho một loại chất bán dẫn hữu cơ mới, điều này cực kỳ thú vị theo cả quan điểm hoàn toàn cơ bản và theo quan điểm có thể. các ứng dụng.

Từ một quan điểm cơ bản, sự quan tâm đến fullerite đặc biệt là do thực tế là, trái ngược với chất bán dẫn "cổ điển" (chẳng hạn như silicon), chiều rộng của các dải năng lượng cho phép trong tinh thể fullerene là khá nhỏ, nó không vượt quá 0,5 eV. Vì lý do này, các hiệu ứng mạnh liên quan đến tương quan Coulomb, giãn mạng và các hiệu ứng khác có thể xảy ra trong các tinh thể này, điều này cực kỳ thú vị và có thể dẫn đến việc khám phá và quan sát các hiện tượng mới.

Độ rộng của vùng cấm đầu tiên là khoảng 2,2 ... 2,3 eV.

Sự biến đổi bề mặt của phân tử fullerene hoặc lấp đầy không gian bên trong của nó bằng các nguyên tử kim loại dẫn đến sự thay đổi đáng chú ý về tính chất vật lý, ví dụ, chuyển sang trạng thái siêu dẫn hoặc biểu hiện của từ tính.

Các dẫn xuất fulleren đa dạng bao gồm các hợp chất xen phủ và các fulleren nội diện (hoặc phức chất nội mặt). Trong quá trình xen phủ, các tạp chất được đưa vào các khoảng trống của mạng tinh thể fullerit, và các fulleren nội diện được hình thành khi các nguyên tử thuộc nhiều loại khác nhau được đưa vào cụm C. P.

Nếu có thể tìm thấy một phản ứng hóa học có thể mở ra một cửa sổ trong khung fullerene, cho phép một nguyên tử hoặc một phân tử nhỏ đi vào đó và khôi phục lại cấu trúc cụm, thì một phương pháp tuyệt vời để thu được fullerene nội tiếp sẽ thu được. Đồng thời, hầu hết các metallofulleren nội tiếp hiện được sản xuất trong quá trình hình thành fulleren với sự có mặt của chất lạ hoặc bằng cách cấy ghép.

Các phương pháp thu nhận và tách fulleren. Cách hiệu quả nhất để có được fullerenes là dựa trên phân hủy nhiệt than chì. Khi nung graphit vừa phải, liên kết giữa các lớp graphit bị đứt, nhưng vật liệu bay hơi không bị phân hủy thành các nguyên tử riêng lẻ. Trong trường hợp này, lớp bay hơi bao gồm các mảnh riêng lẻ, từ đó xảy ra quá trình xây dựng phân tử C 60 và các fulleren khác. Để phân hủy graphit trong sản xuất fulleren, người ta sử dụng phương pháp đốt nóng bằng điện trở và tần số cao của điện cực graphit, đốt cháy hydrocacbon và chiếu tia laze lên bề mặt graphit. Các quá trình này được thực hiện trong khí đệm, thường là khí heli.

Thông thường, để thu được fulleren, người ta sử dụng phóng điện hồ quang với điện cực graphit trong khí quyển heli. Vai trò chính của helium rõ ràng là liên quan đến việc làm nguội các mảnh có mức độ kích thích dao động cao, ngăn cản chúng kết hợp thành cấu trúc ổn định.

Ứng dụng của fullerenes.

Có rất nhiều ứng dụng được cho là của fullerenes:

· Khả năng ứng dụng của chúng trong hóa học, vi sinh và y học có liên quan đến tính ổn định hóa học và độ rỗng của fulleren. Ví dụ, chúng có thể được sử dụng để đóng gói và cung cấp đến nơi cần thiết không chỉ các nguyên tử, mà còn toàn bộ phân tử, bao gồm cả. hữu cơ (dược phẩm, vi sinh);

· Fullerenes làm vật liệu bán dẫn và cấu trúc nano mới. Phân tử fullerene là một vật thể có kích thước nano được chế tạo sẵn để tạo ra các dụng cụ và thiết bị điện tử nano dựa trên các nguyên tắc vật lý mới. Đã phát triển nguyên lý vật lý tạo ra một chất tương tự của bóng bán dẫn dựa trên một phân tử fullerene, có thể đóng vai trò như một bộ khuếch đại dòng điện trong dải nanoampere. Trong lĩnh vực điện tử nano mối quan tâm lớn nhất về các ứng dụng khả dĩ mà họ gọi là chấm lượng tử (quantum dot). Các chấm như vậy có một số đặc tính quang học độc đáo giúp chúng ta có thể sử dụng chúng, ví dụ, để điều khiển thông tin liên lạc bằng sợi quang, hoặc như các phần tử của bộ xử lý trong một siêu máy tính quang học hiện đang được thiết kế. Fullerenes là các chấm lượng tử lý tưởng ở nhiều khía cạnh. Mối quan tâm đối với các thiết bị nhớ đầy hứa hẹn cũng là các phức chất nội mặt của các nguyên tố đất hiếm, chẳng hạn như terbi (Tb), gadolinium (Gd) và dysprosi (Dy), có hàm lượng lớn mômen từ. Một fullerene chứa một nguyên tử như vậy phải có các đặc tính của một lưỡng cực từ, định hướng của nó có thể được điều khiển bởi bên ngoài từ trường. Các phức chất này (ở dạng màng nhiều lớp) có thể làm cơ sở cho phương tiện lưu trữ từ tính với mật độ ghi lên đến 10 12 bit / cm 2.

· Fullerenes làm vật liệu mới cho quang học phi tuyến. Các vật liệu chứa Fullerene (dung dịch, polyme, tinh thể lỏng, ma trận thủy tinh chứa fullerene) có tính chất quang học phi tuyến tính cao và có triển vọng sử dụng như: bộ hạn chế quang học (bộ suy giảm) của bức xạ laser cường độ cao; phương tiện truyền thông quang học để ghi lại ảnh ba chiều động; Bộ chuyển đổi tần số; các thiết bị liên hợp pha. Lĩnh vực được nghiên cứu nhiều nhất là việc tạo ra các bộ giới hạn công suất quang dựa trên các dung dịch lỏng và rắn của C 60.

· Fullerit C 60 pha tạp với kim loại kiềm là chất dẫn điện, ở nhiệt độ thấp nó cũng là chất siêu dẫn. Việc đưa các nguyên tử tạp chất vào ma trận fullerit có liên quan đến hiện tượng xen phủ. Các hợp chất xen phủ là một vật liệu trong đó các nguyên tử hoặc phân tử tạp chất bị giữ lại giữa các lớp của mạng tinh thể. Về mặt hình thức, không có liên kết hóa học giữa chất xen kẽ và chất nền. Các nguyên tử tạp chất (chủ yếu là kim loại kiềm, kiềm thổ và đất hiếm) có thể xâm nhập vào khoảng trống giữa các phân tử của tinh thể C 60 mà không làm biến dạng mạng tinh thể. C 60 có ái lực điện tử cao, kim loại kiềm tặng electron một cách dễ dàng. Crystal C 60 là chất bán dẫn có khe hở rộng và độ dẫn điện thấp, khi pha tạp chất với các nguyên tử kiềm, nó sẽ trở thành chất dẫn điện. Ví dụ, khi pha tạp với kali để tạo thành K 3 C 60, nguyên tử kali bị ion hóa thành K +, và các điện tử của chúng liên kết với phân tử C 60, trở thành ion âm. K 3 C 60 ở 18 K là chất siêu dẫn.

Fulleren là vật liệu để in thạch bản. Do khả năng trùng hợp dưới tác dụng của tia laze hoặc chùm điện tử (mức độ trùng hợp trong một số trường hợp vượt quá 10 6) và tạo thành pha không hòa tan trong dung môi hữu cơ, nên việc sử dụng fulleren làm kháng cho phép in thạch bản submicron là đầy hứa hẹn. Đồng thời, màng fullerene chịu được nhiệt đáng kể, không làm ô nhiễm bề mặt nền và cho phép phát triển khô. Vì bản thân các cụm C 60 được polyme hóa là chất bán dẫn, nên công nghệ này có thể rất hứa hẹn cho việc tạo ra các bóng bán dẫn điện tử đơn hoạt động ở nhiệt độ phòng. Để làm điều này, trong các khe hở đường hầm được hình thành, ví dụ, trên bề mặt silicon, người ta có thể cố gắng tạo ra các cụm C 60 rất nhỏ do quá trình trùng hợp chùm điện tử.

Tinh thần

Tinh thần- thiếu đối xứng đối với bên phải và bên trái. Ví dụ, nếu hình ảnh phản chiếu của một đối tượng lý tưởng là gương phẳng khác với bản thân đối tượng, thì đối tượng vốn có tính chirality. Tính không hòa hợp của phân tử là đặc tính của một phân tử không tương thích với phân tử của chính nó ảnh phản chiếu bất kỳ sự kết hợp nào giữa các phép quay và chuyển động trong không gian ba chiều. Bất kỳ hình hình học nào không được thẳng hàng với hình phản chiếu của nó được gọi là chiral.

Các phân tử chiral tạo thành cơ sở của bản chất sống, cũng như nhiều vật liệu chức năng. Ví dụ, tất cả các axit amin tạo nên protein là bất đối (ngoại trừ glycine). Điều này cũng áp dụng cho đường - thành phần cấu tạo của carbohydrate và axit nucleic. Theo đó, các đại phân tử được hình thành từ chúng cũng là các đối tượng nano bất đối xứng điển hình: protein, axit nucleic, carbohydrate, v.v.

Chirality là điều cần thiết trong quá trình tổng hợp các hợp chất phức tạp có đặc tính y học, các polyme thông thường, tinh thể lỏng; sự vắng mặt của tâm đối xứng là điều kiện chủ yếu để có được vật liệu cho quang học phi tuyến, vật liệu sắt điện và vật liệu áp điện. Hầu hết các chất độc tự nhiên - polypeptit và ancaloit - cũng là chất bất đối xứng, và ʼʼantipodesʼʼ của chúng thực tế vô hại đối với cơ thể con người. Mặt khác, các ʼʼantipodesʼʼ của axit amin tự nhiên và đường đơn giản là không được cơ thể sống hấp thụ và thậm chí không được công nhận. Đôi khi phản ứng của dược chất rất nguy hiểm, do đó, trong quá trình sản xuất thuốc, người ta sử dụng nhiều chất bất đối khác nhau để tinh chế các chất thu được.

Fullerenes - khái niệm và các loại. Phân loại và các tính năng của danh mục "Fullerenes" 2017, 2018.

Thuộc tính ... Nhưng điều đầu tiên trước tiên.

Ban đầu - về shungite.

Shungite là một khoáng chất màu đen có chứa 93-98% carbon và tới 3-4% hợp chất hydro, oxy, nitơ, lưu huỳnh và nước. Tro khoáng có chứa vanadi, molypden, niken, vonfram, selen. Khoáng chất này được đặt theo tên của ngôi làng Shunga ở Karelia, nơi có các mỏ chính của nó.

Shungite được hình thành từ trầm tích hữu cơ dưới đáy - sapropel - khoảng 600 triệu năm trước, và theo một số nguồn - cách đây 2 tỷ năm. Các lớp trầm tích hữu cơ này (xác của động vật giáp xác, tảo và các loài ốc khác), được bao phủ từ bên trên bằng các lớp mới, dần dần bị nén chặt, mất nước và chìm xuống sâu trong lòng đất. Dưới tác động của lực nén và nhiệt độ cao quá trình biến chất đang được tiến hành. Kết quả của quá trình này, cacbon vô định hình phân tán trong chất nền khoáng được hình thành ở dạng hạt cầu-fullerenes đặc trưng của shungite.

Bây giờ về fullerenes

Fullerene này chứa trong shungite là gì? Fullerenes là một trong những loại carbon. Vì vậy, từ trường học chúng ta nhớ rằng cacbon có một số dạng:

• kim cương,
• than chì,
• than đá.

Fullerenes chỉ là một dạng khác của carbon. Nó khác ở chỗ các phân tử fullerene là các khối cầu của khối đa diện đều, bao gồm các phân tử của cùng một cacbon:

Nhưng tại sao fullerenes lại hữu ích như vậy?

Fullerene được sử dụng trong công nghệ bán dẫn, cho các nghiên cứu khác nhau (quang học, cơ học lượng tử), quang trở, trong lĩnh vực chất siêu dẫn, trong cơ học để sản xuất các chất để giảm ma sát, trong công nghệ pin, trong tổng hợp kim cương, trong sản xuất phòng chụp ảnh và nhiều ngành công nghiệp khác. Trong đó một loại dùng để sản xuất thuốc chữa bệnh.

Và một lần nữa chúng tôi quay lại câu hỏi của mình - tại sao fullerenes lại hữu ích như vậy? Ở đây bạn có thể chuyển sang Grigory Andrievsky, người đang làm việc với một nhóm các nhà khoa học tại Viện Trị liệu của Viện Hàn lâm Khoa học Y tế Ukraine về vấn đề này. Trong nghiên cứu của mình, nhà khoa học đã tiết lộ những gì là gì.

Vì vậy, fulleren trong shungite ở dạng đặc biệt - ngậm nước. Tức là chúng được kết nối với nước và có thể hòa tan trong nước. Theo đó, fullerenes có thể được rửa sạch khỏi shungite và hình thức giải pháp fullerene- duy nhất Mẫu hoạt động fullerenes cho hôm nay.

Thêm nữa, dung dịch nước của fullerenes là chất chống oxy hóa mạnh. Đó là, chúng, giống như vitamin E và C (và các chất khác), giúp cơ thể đối phó với các gốc tự do- Các chất được hình thành trong cơ thể trong quá trình viêm và tương tác rất mạnh với các chất xung quanh - phá hủy các cấu trúc cần thiết cho cơ thể. Tuy nhiên, không giống như vitamin, fullerenes không bị tiêu thụ khi trung hòa các gốc tự do - và có thể làm cho chúng an toàn cho đến khi chúng được loại bỏ khỏi cơ thể một cách tự nhiên.

Theo đó, lượng fullerenes hoạt động hiệu quả như chất chống oxy hóa có thể được tìm thấy trong cơ thể với lượng nhỏ hơn nhiều so với vitamin. So với họ

fullerenes có thể hoạt động với liều lượng cực thấp.

Theo đó, sử dụng dung dịch nước của fullerenes, bạn có thể giảm số lượng các gốc tự do trong cơ thể - và giúp cơ thể đối phó với các quá trình tiêu cực. Trên thực tế, shungite water có tác dụng gì - giống nhau dung dịch nước fullerenes.

Và một bổ sung rất quan trọng từ Grigory Andrievsky về các đặc tính chữa bệnh của fullerenes shungite:

Cho đến nay, chỉ có những thử nghiệm trên những người tình nguyện, bao gồm cả tôi. Vì vậy, không nên khuấy động và khơi dậy những hy vọng viển vông ở bệnh nhân. Đúng vậy, chúng tôi có những kết quả đầy hứa hẹn từ nghiên cứu cơ bản, chủ yếu ở động vật và nuôi cấy tế bào. Tuy nhiên, trong khi các chế phẩm và phương pháp chưa được kiểm tra và thử nghiệm trong trong quá trình đúng hạn, chúng tôi không có quyền đạo đức hay quyền nào khác để gọi họ là các loại thuốc và các phương pháp y tế.

Và cuối cùng, để loại bỏ nước

Nước Shungite - chúng tôi quay trở lại với nó. Có hai luồng ý kiến ​​trái chiều về việc điều chế và sử dụng nước shungite.

Người đầu tiên được công bố bởi Cand. chem chép. Sciences O. V. Mosin (Học viện Mỹ thuật Nhà nước Matxcova công nghệ hóa học họ. M. V. Lomonosov):

Nước, truyền với shungite, không chỉ trở thành nước uống tinh khiết, mà còn là dung dịch keo phân tử của fullerenes ngậm nước, thuộc thế hệ thuốc điều trị và dự phòng mới có tác dụng nhiều mặt đối với cơ thể.

Ý kiến ​​thứ hai về việc sử dụng shungite được phát biểu bởi Giám đốc Viện Địa chất của Trung tâm Khoa học Karelian thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga, Tiến sĩ Geol.-M. N. Vladimir Shchiptsov:

Thực tế rằng shungite làm sạch nước đã được chứng minh, nhưng chỉ khi nó được bao gồm như một phần không thể thiếu của các bộ lọc đặc biệt. Nước, chỉ được truyền vào một mảnh khoáng chất, thậm chí có thể gây hại - kết quả là phản ứng hóa học thực chất là một dung dịch axit nồng độ thấp được tạo thành.

Vì vậy, để chuẩn bị nước shungite, bạn cần phải nhấn mạnh nước vào khoáng chất hoặc đưa nó qua các bộ lọc đặc biệt? Hãy đi sâu vào chủ đề. Và, vì nước shungite là dung dịch nước của fulleren, nên chúng ta sẽ không tránh khỏi chúng.

Do đó, fullerene hòa tan trong nước rất khó khăn. Mặt khác, nếu chúng bị hòa tan, thì xung quanh mỗi quả cầu fullerene có một lớp vỏ nhiều lớp được hình thành từ các phân tử nước được sắp xếp chính xác, xấp xỉ trong mười lớp phân tử. Nước này, nói cách khác, hydrat, vỏ bao quanh phân tử fullerene có thể được gọi là nước có cấu trúc.

Các đặc tính của nước bao quanh một phân tử fullerene khác hẳn so với nước thông thường. Và nó rất giống với nước liên kết trong các tế bào của cơ thể. Vì vậy, trên thực tế, trong một tế bào sống, có rất ít nước miễn phí bình thường, quen thuộc với chúng ta. Tất cả nước được liên kết với các phân tử xung quanh nó. Và nó giống như thạch. Cơ chế giáo dục nước ràng buộc trong tế bào tương tự như cơ chế hình thành lớp vỏ nước bao quanh phân tử fullerene.

Do đó, trong dung dịch nước shungite, có thể phân biệt hai loại nước:

1. nước có cấu trúc bao quanh các phân tử fullerene (cũng như chất hữu cơ trong ô)
2. và nước miễn phí.

Khi làm bay hơi các dung dịch, nó là nước tự do bay hơi trước. Vỏ nước giống nhau với nhiệt độ nóng chảy thấp hơn được hình thành xung quanh các phân tử DNA trong dung dịch enzyme. Điều đó mang lại cho chúng khả năng chống cả đóng băng và sưởi ấm.

Vì vậy, trở lại với hai cách khác nhau để chuẩn bị shungite - ngâm và đi qua một lớp shungite. Các phương pháp này khác nhau như thế nào? Chúng khác nhau về thời gian tiếp xúc. Đó là thời gian mà fulleren có thể rời khỏi cấu trúc shungite và tạo thành dung dịch nước.

Như chúng tôi đã đề cập trước đó, fullerenes có thể hoạt động với liều lượng cực thấp. Có nghĩa là, để tạo ra một dung dịch fullerenes thực sự hiệu quả, chỉ cần truyền nước qua shungite hoặc truyền nước không lâu trên shungite là đủ.

Đương nhiên, cường độ hòa tan fulleren từ shungite phụ thuộc vào mức độ nghiền của hạt shungite. Vì vậy, nếu bạn có một cục đá nặng một kg, thì bạn có thể ngấm nước lâu ngày 🙂

Vì không có nghiên cứu khoa học hoàn chỉnh nào với các khuyến nghị rõ ràng về việc sử dụng shungite, nên không có mô hình chính xác - thời gian ngấm (lọc) qua các hạt shungite có kích thước như thế nào để chuẩn bị dung dịch fullerenes có nồng độ mong muốn.

Theo đó, cách duy nhất cho ngày hôm nay là tự mình thử nghiệm với nước shungite.

Và lắng nghe cảm xúc của bạn. Và, tất nhiên, để thay đổi tác động khi tình trạng sức khỏe xấu đi hoặc cải thiện.

Viết kết quả thí nghiệm của bạn!