云南禄丰煤岩与围岩中富勒烯（C60）物质的初步探索

中国云南煤中是否存在富勒烯还没有科学定论。本工作运用高效液相色谱方法，对中国云南禄丰晚三叠世煤岩及其围岩中是否存在天然富勒烯物质的问题进行了探索性研究；同时发展了适于从复杂地质样品中分离纯化富勒烯和定性与定量检测富勒烯的一套技术方法。结果显示，从定性角度有两个样品确实存在富勒烯。本文据此提出，富勒烯的赋存与煤岩／围岩交互相上的含煤碳质泥岩有着密切的关系。下一步研究应着重调查比煤岩与顶板和底板界面层并大力研究其中天然富勒烯的地学成因。本工作的意义还在于为今后我国加入和独立开展以富勒烯类物质（如C60／C70）及其衍生物质（如He C60 C70)作为地球化学示踪物的古地球突变大事件的研究，奠定了实验方法学基础。     

C_(60)研究现状及前景

碳除了具有传统观念上的石墨和金刚石两种同素异形体外,近年来人们又发现了第三种同素异形体———Ｃ６０。Ｃ６０以其独特的类似足球状的结构及性能,吸引了各国的科学家,对Ｃ６０的研究在全世界范围内如火如荼地开展起来。笔者在总结Ｃ６０的合成技术、分子结构与性能的基础上,探索了Ｃ６０作为一种新型材料所具有的应用潜力;回顾了从Ｃ６０发现至今十多年的研究历程,并首次将Ｃ６０的研究过程分成三个阶段,即起步阶段（１９８５年～１９９０年）、起飞阶段（１９９１年～１９９３年）和成熟阶段（１９９４年以后）;预测了Ｃ６０及其化合物的应用性研究将成为今后研究的重点和热点。最后,对当前Ｃ６０研究中存在的问题和难点进行了讨论。     

天然富勒烯及煤中的富勒烯

天然富勒烯的研究是富勒烯科学和地质科学相交叉的一个新兴的研究领域，是当前的研究热点之一。本文总结了天然富勒烯在自然界的分布、成因及研究现状，从碳稳定同位素系列入手重点讨论了煤中的富勒烯C60的初步成因，并简述了其研究意义；     

松烟和桐油烟的高分辨电镜观察

利用高分辨透射电镜(HRTEM)对传统工艺生产的制墨用桐油烟和松烟的微结构进行研究发现桐油烟和松烟具有比较典型的同心取向准石墨结构。桐油烟的颗粒比较均匀，颗粒直径多分布在50nm～30nm范围内；而松烟中的颗粒主要分布在直径150nm～100nm和50nm～30nm两个范围内。在研究中首次发现松烟、桐油烟中含有螺旋状、洋葱状等多种形态的类富勒烯微结构，为燃烧成因的富勒烯物质提供了直接证据。     

天然富勒烯及其在P-T界线地层的研究进展

富勒烯（Fullerene）为除金刚石和石墨外碳元素的第三种同素异形体,自Kroto等1985年发现以来,对富勒烯的研究一直是世界性的热点话题,并在多个方面取得重要进展。它具有稳定的封闭笼状结构,被认为在星际空间广泛存在。富勒烯的形成条件特殊,普通的地球环境和地质过程不利于富勒烯的生成。1992年天然富勒烯在俄罗斯前寒武纪地层桑加岩（Shungite）中被发现,引起了人们对天然富勒烯研究的兴趣。随着富勒烯在陨石和撞击构造中的发现,人们更加关注事件地层中富勒烯存在的可能性以及它们的可能来源。二叠纪—三叠纪（P-T）之交发生了地质历史上规模最大的生物灭绝事件,因此,学者十分关注P-T界线地层中是否能检测到天然富勒烯的的存在。文章回顾了富勒烯在陨石、撞击构造、K-T界线地层和P T界线地层的研究进展,并重点对P-T界线富勒烯的存在问题进行讨论,指出从样品采集到样品测试,每一个环节都可能影响富勒烯的检出。P-T界线地层富勒烯可能源于陨石撞击、天然大火等极端地质事件,而包裹在富勒烯碳笼的稀有气体的同位素组成提供了进一步区分的重要证据。事件地层中普遍存在富勒烯,表明天然富勒烯可以作为地层中发生过重大灾变事件的重要的地球化学指标,而具有异常稀有气体同位素组成的富勒烯则是地外撞击事件的最直接证据。     

天然富勒烯的地质产状与成因

天然富勒烯研究是富勒烯科学和地质科学相交叉的一个新兴研究领域,迄今为止已在桑加岩、闪电熔岩、陨石撞击坑中的含碳质角砾岩、古近系/白垩系地层界线(E/K)的含碳粘土岩、三叠系/二叠系(T/P)界线岩石(粘土岩、硅质岩)、恐龙蛋壳、煤、重质油、固体沥青以及半天然的烟灰、木炭、书墨等物质中检测到富勒烯的存在,但含量很低。多数天然富勒烯的地质分布、成因机制与陨石撞击、野火、闪电等有关,但部分天然富勒烯的成因尚不清楚。天然富勒烯研究扩展了人们对自然界碳结构及其演化的认识,在地质事件、事件地层如陨石撞击事件、E/K界线、T/P界线等的研究中充分显示了其独特的方法和应用价值。     

“富勒烯”简介

本刊2004年2期刊登的由谢晓东、夏培兴撰写的(煤田地质研究的新进展和四川煤田地质工作的展望)一文提及,“特别在我省攀西地区注意碳笼(富勒烯)的寻找。”有读者提问“富勒烯”是什么?本编辑部根据有关资料对此作一简要介绍。     

水溶性富勒烯对U(VI)在氧化多壁碳纳米管上吸附的影响

采用静态试验法研究了水溶性富勒烯对U(VI)在氧化多壁碳纳米管上吸附的影响。结果表明,羟基化富勒烯(C₆₀(OH)n)和羧基化富勒烯(C₆₀(C(COOH)₂)n)的加入对U(VI)在氧化多壁碳纳米管上的吸附量影响作用类似。在pH<3范围内,羟基化富勒烯和羧基化富勒烯对吸附几乎没有影响,在pH>3以后,二者开始抑制碳纳米管对U(VI)的吸附。较低浓度(10 mg/L)的C₆₀(OH)n对U(VI)的吸附几乎没有影响。而等量的C₆₀(C(COOH)₂)n已呈现出明显的抑制作用。但两者的作用机理不同,前者可能是由于羟基化富勒烯和U(VI)竞争氧化多壁碳纳米管上的吸附位点造成的,后者则可能改变了氧化多壁碳纳米管的表面电荷。用双位点模型对不同固液比和U(VI)初始浓度下U(VI)的吸附率随C₆₀(OH)n和C₆₀(C(COOH)₂)n初始浓度的变化进行了拟合得到了很好的结果。