Применение фуллеренов на практике.

[бродяга_]

что бы не искать пусть будет в теме.

Скрытый текст

Один одной из стратегий улучшения плохой растворимости является дериватизация. Фуллеренол C60(OH)24 является водорастворимым производное C60 с улучшенными химическими свойствами и потенциальной биоприменимостью в качестве свободного радикала мусорщик в биологических системах, при окислительном стрессе, вызванном ксенобиотиками или радиоактивным облучением. Однако растворимость C60(OH)24 в воде (44 мг/л) неудовлетворительна и представляет большой недостаток в его применение в качестве органопротектора.

 

 

 

[бродяга_]

Гидратированный фуллерен (HyFn);(С60(H2O)n)     он же

гидроксилированный фуллерен С60(OH)60·2H2O   он же

фуллеренол С60(ОН)

 

легко спутать с фаззиболом...

 

[бродяга_]

возможно ли из гидратированных сделать гидрированные?

[бродяга_]

нарыл...

в общем при хранении гидрированные окисляются в гидроксилированные.

 

[бродяга_]

еще одно дополнение, связь с водой на химическом уровне.

воду отдает в зависимости от температуры. остатки гидры возможно не отдаст даже при возгонке или термическом разрушении.

отдавая воду до 16 молекул становится не растворим в воде.

из моих наблюдений, в спирте становится малорастворим и оттенок раствора перемещается в желтую область.

[бродяга_]

Скрытый текст

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjRgKOjxsb3AhX5AxAIHXPYCeAQFnoECAYQAQ&url=https%3A%2F%2Fwww.sciencedirect.com%2Fscience%2Farticle%2Fpii%2FS1878535212003139&usg=AOvVaw3V0wWUTIj1Mod8NSS2wMiy

 

Получены водорастворимые производные фуллерена. Они растворяются в воде, образуя прозрачный коричневый раствор. Анализ СЭМ показывает, что в воде они имеют идеальную сферическую форму диаметром от 30 до 80 нм. Эти водорастворимые производные фуллерена обладают хорошими трибологическими свойствами. В качестве смазочной добавки к базовому маслу (водный раствор триэтаноламина 2 мас. %) они могут повысить износостойкость, несущую способность и антифрикционную способность базового масла. Избыток фуллереносодержащей полимерной добавки был невыгодным с точки зрения износостойкости и несущей способности. Анализ СЭМ показывает, что следы износа, полученные с использованием базового материала, демонстрировали острые бороздки и серьезное явление выдергивания, в то время как в присутствии фуллеренсодержащей полимерной добавки наблюдались только легкие царапины. Механизм смазки фуллеренсодержащего полимера, вероятно, связан с его структурой сферической формы, которая может вызывать микрокосмическое упругое качение крошечных нанометровых шариков между двумя трющимися поверхностями.

 

Study of Tribological Properties of Fullerenol and Nanodiamonds as Additives in Water-Based Lubricants for Amorphous Carbon (a-C) Coatings - PMC

полезные ссылки.

Изменено 4 Мая, 2022 в 19:14 пользователем бродяга_

[бродяга_]

Скрытый текст

получение Au:C60(OH)12: В пробирку (Φ=30 мм), оборудованную магнитной мешалкой добавляли C60(OH)12 (0,025 ммоль), воду (19 мл), ТГФ (25 мл) и водный раствор HAuCl4 (25 ммоль/л, 1,0 мл, 25 мкмоль). После перемешивания в течение 15 мин при 25°С смесь охлаждали до 0°C, а затем к нему добавляли водный раствор NaBH4. (500 ммоль/л, 5,0 мл, 2,5 ммоль). После перемешивания в течение 1 ч при том же температуры ТГФ удаляли при пониженном давлении без обогрев. Оставшийся гидрозоль перенесли в ультра- блок фильтрации (Vivascience, Vivaspin® 20, MWCO: 10 000) с использованием холодного воды и концентрируют центрифужной ультрафильтрацией при 5°С. После промывая водой (примерно 20 мл × 3) при 5 °C, остаток замораживали. сушат не менее двух дней с получением Au:C60(OH)12 в виде коричневого твердого вещества. Приготовление Au:C60(OH)36: В пробирку (Φ=30 мм), оборудованную магнитной мешалкой добавляли C60(OH)36 (0,025 ммоль), воду (44 мл) и водный раствор HAuCl4 (25 ммоль/л, 1,0 мл, 25 мкмоль). После перемешивания в течение 15 мин при 25°С смесь охлаждали. до 0°C, а затем к нему добавляли водный раствор NaBH4 (500 ммоль/л, 5,0 мл, 2,5 ммоль). После перемешивания в течение 1 ч при том же температуры полученный гидрозоль переводили в ультра- блок фильтрации (Vivascience, Vivaspin® 20, MWCO: 10 000) с использованием холодного воды и концентрируют центрифужной ультрафильтрацией при 5°С. После промывая водой (примерно 20 мл × 3) при 5 °C, остаток замораживали. сушат не менее двух дней с получением Au:C60(OH)36 в виде розово-коричневого твердого вещества. Каталитическое восстановление 4-нитрофенола: в УФ-кювету добавляли 10 ммоль/л водный раствор NaBH4 (2,5 мл) и 10 ммоль/л водный раствор 4-нитрофенола (25 мкл). После энергичного перемешивания встряхивая, УФ-кювету помещали в УФ-видимую камеру с регулируемой температурой. спектрометр. После того, как температура стабилизировалась, к ней добавили 10 мкмоль/л водный раствор НК Au (20 мкл). После смешивания смеси путем встряхивания несколько раз, измерение УФ-видимой области было началось сразу. Скорость потребления 4-нитрофенола была контролируется путем измерения снижения поглощения при 400 нм каждые 3 с при 295, 300, 305 и 310 К соответственно. Результаты были выражены в среднем (n = 5)

стабилизация частиц золота нано размеров фуллеренолом.

так думаю для серебра процедура будет подобной.

[бродяга_]

[бродяга_]

Скрытый текст

У фуллеренов нашли способность "зарываться" в серебро

 

Международная группа исследователей выяснила, что в случае попадания на серебряную поверхность фуллерены (одна из аллотропных форм углерода) способны "зарываться" в нее. Статья исследователей появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводится на сайте Американского физического общества.

Фуллерены, открытые в 1985 году, представляют собой молекулы, составленные из некоторого количества атомов углерода, составляющих выпуклые замкнутые многогранники. В рамках работы ученых интересовал C₆₀ (так называемый бакминстерфуллерен). Молекула этого вещества напоминает футбольный мяч (в математике подобная фигура называется усеченным икосаэдром): у данного многогранника имеется 20 шестиугольных граней и 12 пятиугольных.

В рамках опыта ученые осаждали фуллерены на серебряную пластину. Полученная конструкция изучалась при помощи дифракции медленных электронов (ДМЭ). В рамках этого метода поверхность облучается пучками электронов со средней энергией 50-200 электронвольт и с длинной волны около одного ангстрема. Из-за небольшой энергии пучки не проникают глубоко в поверхность образца, поэтому дифракционная картина, которую анализируют ученые, несет информацию в основном о поверхностных слоях изучаемого материала.

В результате физики смогли установить, что фуллерены "зарываются" в серебряную поверхность, "сдвигая" отдельные атомы верхнего слоя металла. Ничего подобного в регионах, где фуллерены отсутствовали, не наблюдалось. По словам физиков, это означает, что обнаруженный эффект определяется присутствием углеродных футбольных мячей, а не свойствами самого серебряного слоя.

По словам физиков, данный эффект является для них полной неожиданностью. Дело в том, что они предполагали, что связи, формируемые между атомами углерода и серебра во время прикрепления фуллеренов к поверхности пластины, заметно слабее связей между атомами серебра. Новые результаты показывают, что это не так.

Совсем недавно ученым удалось получить новые результаты, касающиеся иной аллотропной модификации углерода. Речь идет об углеродных нанотрубках. Используя просвечивающую электронную микроскопию, ученые смогли установить, что углеродные нанотрубки во время роста поворачиваются. При этом повороты происходят дискретными шагами - за один раз примерно на 15 градусов. Скорость вращения нанотрубки может достигать 16 оборотов в минуту.

 

[бродяга_]

гидроксилирование и обратно - обезвоживание фуллерена и фуллеренола.

найти бы еще растворимость в различных растворителях: масло, бензин, спирт, вода и температурную зависимость

в фуллеренолах с различным содержанием воды.

хотя тут проще поэкспериментировать самому.

замещение гидроксильных групп тоже тут уместно.

Скрытый текст

 

Hydration or hydroxylation: direct synthesis of fullerenol from pristine fullerene [C60] via acoustic cavitation in the presence of hydrogen peroxide - c7ra03799f.pdf

 

 

Гидратация или гидроксилирование: прямой синтез фуллеренол из исходного фуллерена [C 60 ] с помощью акустического кавитация в присутствии перекиси водорода Садия Африн, Кен Кокубо, Кастури Мутусами и Сивакумар Маникам * Экологичный и чистый подход, который требует мало энергии и позволяет избежать использования каких-либо токсичных или коррозионных реагентов. растворители для синтеза потенциальных фуллеренолов [C60(OH)n$mH2O]. исследование, в котором первичный фуллерен (C60) в разб. Водную среду H2O2 (30%) обрабатывали ультразвуком (20 кГц, 200 Вт) при амплитуде 30 % в течение 1 ч. Присоединение гидроксильных групп (–ОН) исследовали с помощью FTIR и количественное определение групп –OH, прикрепленных к клетке C 60, проводили с помощью элементного анализа. анализ. Количество вторично связанных молекул воды (мH2O) с каждой молекулой фуллеренола [C60(OH)n] измеряли с помощью ТГА, и расчетная средняя структура фуллеренола была рассчитана как С 60 (ОН) 8 2 Н 2 О. Синтезированный фуллеренол умеренно растворим в воде и ДМСО. Более того, размер синтезированных частиц C60(OH)8$2H2O, определенный с помощью как АСМ, так и DLS-анализа, составил находится в диапазоне 135-155 нм. Предлагаемая ультразвуковая акустическая кавитация метод включает в себя одноэтапную стратегию быстрой реакции, требует меньше времени для реакции и уменьшает количество растворителей, необходимых для разделения и очистки C 60(OH)8$2H2O, что могут быть масштабированы для коммерческого синтеза фуллеренолов в будущем. Введение Открытие фуллерена (C60) сэром Гарольдом Крото и его группой. в 1985 году 1,2 открыли новую главу в химии фуллеренов в область аллотропов углерода и постепенно эта новая область химия предоставила универсальные производные фуллерена (C60)3 с потенциальные возможности, которые можно было бы использовать в многочисленных техно- логические приложения. Фуллерен C60, известный как Фуллерен Бакминстера представляет собой аллотроп углерода и был постоянно сообщается как полезный потенциальный углеродный наноматериал для различных биологических и металлургических приложений.4–6 Однако, из-за его нерастворимости в большинстве органических и неорганических растворителей,7,8 его трудно использовать во многих проспективных исследованиях. Это трудно функцию растворения можно обойти введением различных гидрофильные функциональные группы на клетке C60.9–14 Фуллеренол, который также известен как фуллерол, полигидроксилированный фуллерен и гидроксилированный фуллерен, является одним из наиболее выраженных и водорастворимые производные фуллерена15, полученные гидроксилирование молекулы С60 различными путями (как растворитель- ассоциированные и бессольвентные методы) за последние несколько лет. С момента первого получения фуллеренола задача увеличить присоединение большего количества гидроксильных групп (–OH) на клетку C60, а также для упрощения синтеза и быстрее. Присоединение наибольшего количества –ОН групп [C60(OH)44$8H2O] сообщается Kokubo et al.16 Zhang. et al.17 сообщили о синтезе C60(OH)27.2 посредством механохимического средства, где гидроксид калия использовался в качестве гидроксилирования реагента с C60, и эти два вещества энергично смешивали в шаровой мельнице. Ван et al.18 сообщили о другом пути реакции без растворителя для получения C60(OH)16, используя разб. H2O2 (30%) и смесь гидроксида натрия. Использование щелочи было очень распространенным почти во всех сообщениях. успешные методы получения фуллеренола вместе с другие химические вещества, например, серная кислота (H2SO4) и азотная кислота (HNO3), различные растворители, например, толуол (C7H8), бензол (C6H6) и тетра- гидрофуран (THF) и катализаторы межфазного переноса (PTC), например, тетра- гидроксид бутиламмония (ТБАГ).19–21 Предлагаемые методы Чжан и др.,22 Алвес и др.,23 Кокубо и др.,24 Лу и др.,25 Чжан et al.26 и Wang et al.27 для получения фуллеренолов с различными количество групп –OH также связано с использованием H2O2, NaOH и в некоторых случаях PTC. Однако, хотя предыдущий методы оказались успешными для синтеза фуллеренолы от умеренной до высокой растворимости трудно удалить примеси, полученные из NaOH и PTC, которые загрязняют синтезировали фуллеренол.27,28 В некоторых случаях более высокая растворимость фуллеренол был обусловлен наличием введенной примеси Na+ во время синтеза.23 Кроме того, при использовании этих методов время реакции намного больше. (от нескольких часов до суток) для образования и включения –ОН группы на клетку C60. В этом контексте развитие более простые и быстрые подходы к синтезу фуллеренола, которые a Факультет химической и экологической инженерии, Ноттингемский университет Кампус Малайзии, Джалан Брога, Семених, Селангор, округ Колумбия, 43500, Малайзия. Эл. адрес: Сивакумар.Маникам@nottingham.edu.my b Отделение прикладной химии Высшей инженерной школы Университета Осаки, 2-1 Ямадаока, Суйта, Осака 565-0871, Япония Для цитирования: RSC Adv., 2017, 7, 31930 Получено 3 апреля 2017 г. Принято 4 июня 2017 г. DOI: 10.1039/c7ra03799f rsc.li/rsc-advance

адаптированы с использованием минимального количества реагентов и настроены с простые этапы очистки и разделения, срочно требуется в фуллереновая химия. В этом исследовании простым методом является демонстрировал преодоление вышеупомянутых барьеров на пути к в значительной степени за счет прямого ультразвукового воздействия C60 в присутствии разл. Н2О2 (30%). Несколько исследований29–31 свидетельствуют о том, что ультразвуковая обработка в H2O2 связанная водная среда приводит к образованию гидроксила радикал (cOH), который образует гидратированный C60 в виде C60@(H2O)n.32–34 Альтернативно, будет выгодно, если образование cOH радикалы также могут быть настроены для образования потенциальных фрагментов фуллеренола. вместо того, чтобы просто оставить его в виде гидратированного C60. Исходя из этого, мы исследовать стратегию ультразвуковой акустической кавитации при этом с оптимальными ультразвуковыми переменными (амплитуда 30% и 1 час обработки ультразвуком в импульсном режиме), нетронутый C60 функционализирован с помощью –ОН-группы в водной среде в присутствии разб. Н2О2 (30%). После синтеза проводят количественный анализ с функционализированный C60 для определения средней структуры полноценных эренол, который потенциально может быть получен с помощью этого ультразвукового исследования. метод акустической кавитации. Следует отметить, что синтез фуллеренола использование H2O2 в качестве реагента гидроксилирования практиковалось раньше, но в сочетании с другими растворителями и/или реагентами и PTC.18,24 В связи с этим мы предлагаем более простой метод, который позволяет избежать использования нескольких реагентов/растворителей в качестве а также PTC и, таким образом, более легко и эффективно производит фуллеренол. по сравнению с методами, о которых сообщалось до сих пор. рисунок 1 представляет собой хронологическое развитие методов предложенный для синтеза фуллеренола в течение многих лет и Отличительные особенности методики, предложенной в этом исследовании, в сравнение. Только дил. H 2 O2 (30%) используется в качестве гидроксилирующего реагент и никакие другие поддерживающие реагенты и/или растворители или PTC используются для синтеза. Кроме того, время реакции сокращается до 1 ч, а непрореагировавший C 60 присутствует только в виде примеси, разделение которых легко после реакции. В настоящем методе прямое ультразвуковое воздействие вызывает кавитацию. пузырьков в жидкостях H2O2 и C60, содержащих водные СМИ. Непрерывное формирование, а затем их разрушение порождают высокоэнергетические переходные горячие точки внутри жидких сред, которые диссоциируют молекулы воды на водород и гидроксильные радикалы. Эти гидроксильные радикалы, в свою очередь, объединяются и образуют H2O2. Дальше диссоциация H2O2 за счет эффекта акустической кавитации образует анионы –OOH и/или радикалы cOH, которые являются экзоге- присоединяется к клетке С60 либо нуклеофильной атакой, либо последовательного радикального присоединения соответственно.35–39 На рис. экспериментальные условия синтеза фуллеренола. Присоединение групп –ОН к каркасу С 60 идентифициро- вано с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR) и число групп –ОН и связанных молекул воды определяется элементным анализом и термогравиметрическим анализ (ТГА). Общая формула фуллеренола C 60 (OH)n, где n — количество групп –OH, присоединенных к каждой клетке C 60 которое могло варьироваться от 2 до 44.16,24,40 Однако наличие –ОН-группы на клетке С60 также связывают некоторые молекулы воды, а количество связанных молекул воды увеличивается с увеличение количества групп –OH, присоединенных к каждому C 60 часть. Поэтому наиболее точная формула фуллеренола молекула, которую удалось получить практически, это C 60 (OH)n$mH 2 - O,24,39 где m – число вторично-связанных молей воды. кулы, связанные с каждой фуллеренольной группировкой. Элементный анализ вместе с TGA ясно подтверждают, что средняя структура синтезированный фуллеренол, полученный настоящим ультразвуковым вспомогательная методика - C 60 (OH) 8 $ 2H 2 O. Экспериментальный Материалы и оборудование Pristine C60 (98%) был приобретен у Sigma Aldrich (США) и используется в качестве исходного материала для синтеза фуллеренола. Водород водный раствор пероксида (H 2 O 2 ) (30% х.ч.) из Рис. 1 Применение более экологичной и чистой стратегии ультразвуковой кавитации для синтеза фуллеренола простым и быстрым способом по сравнению с другими обычные методы. Рис. 2. Синтез водорастворимого фуллеренола методом акустической кавитации. индуцируется ультразвуком при температуре окружающей среды, в течение 1 ч реакции времени и при наличии разл. Н2О 2 (30%). Этот журнал © The Royal Society of Chemistry 2017 RSC Adv., 2017, 7, 31930–31939 | 31931 Бумага RSC AdvancesСтатья в открытом доступе. Опубликовано 21 июня 2017 г. Загружено 28 мая 2022 г., 7:00:53. Эта статья находится под лицензией Creative Commons Attribution 3.0 Unported Licence. Просмотреть статью в Интернете В качестве реагента гидроксилирования использовали R&Mchemicals (Великобритания). Чистая вода типа II (TOC < 50 частей на миллиард) была получена из Milli-Q. система (Merck Millipore Integral 5, Франция). Банделин Соно- плюс (UW 3200, 20 кГц, 200 Вт, Германия) с титановым рупором для введения ультразвука использовали сонотрод (MS 73). А градуированный цент

Результаты и обсуждение Идентификация групп –ОН Для идентификации функциональной группы (групп) высушенный C 60 (OH)n$mH2 O был проанализирован с помощью FTIR (рис. 4а). Четкий широкий пик на 3395 см 1 в диапазоне 3600–3100 см 1 указывает на характер характерное растяжение O–H, которое не проявляется в ИК спектр исходного C60 (рис. 4b), но, как сообщается, присутствует также в ИК спектре исходного С60(ОН) 12 (рис. 4в),24 таким образом, это первоначально подтверждает присоединение групп –ОН к клетка C 60 после функционализации.

 

 

 

 

 

 

Изменено 28 Мая, 2022 в 06:42 пользователем бродяга_