[发明专利]一种宏量分离碳氢体系生产富勒烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及富勒烯的生产方法，尤其是涉及一种宏量分离碳氢体系生产富勒烯的方法。

背景技术

富勒烯是除石墨、金刚石之外的碳的第三种同素异形体。由于其独特的空心球型笼状结构、较强的电子亲和性以及良好的溶解性和稳定性，使其在超导^[1-2]、光学^[3]、太阳能电池^[4-6]、生物医药^[7-8]及催化^[9]等领域得到广泛应用。富勒烯及功能化的富勒烯应用一旦取得突破，必将促进科学技术的长足进步，为人类的发展做出巨大的贡献。

富勒烯的分离主要采用高效液相色谱法和非高效液相色谱法。高效液相色谱法分离效果好、速度快，但分离量小，对流动相和固定相消耗量大，是一项十分耗时和昂贵的技术，不适合富勒烯的规模化分离。非高效液相色谱法主要有升华法^[10]、重结晶法^[11]、化学法^[12]。由于不同尺寸的富勒烯及其异构体之间的升华温度差别很小，因此升华法只能对炭灰产物达到粗分的效果。目前，常用的化学法主要有化学氧化分离、化学还原分离、化学功能化分离及超分子化学分离法，但这些方法并不能实现富勒烯的完全分离，只能将富勒烯中的一种或几种选择性的富集，且化学法分离存在副反应，提取的纯度不高，不能同时分离得到其他有价值的富勒烯分子。

目前，通过燃烧法和电弧法合成的富勒烯炭灰产物中，主要包括多环芳烃、C₆₀、C₇₀、C₇₆、C₇₈、C₈₄等不同尺寸大小的富勒烯以及少量的富勒烯氢化物C₅₀H₁₀、C₆₀H₈、C₆₄H₄。由于合成产物种类复杂且富勒烯彼此分子结构非常相似，物理化学性质极为接近，因此采用单一的分离方法，较难得到理想的分离效果。

参考文献：

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