富勒烯具有不尋常的特性，其代表性成員C60等更被譽(yù)為“納米王子”。由于富勒烯的硬度比鉆石還高，韌度是鋼的100倍，導(dǎo)電性超過(guò)銅而重量只有銅的六分之一，使其成為許多高新技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大、不可替代的材料，今后在無(wú)金屬電線、建筑物骨架、防彈背心、汽車(chē)外殼等領(lǐng)域也將出現(xiàn)它的身影。
超常性能帶來(lái)傳奇增長(zhǎng)
美國(guó)市場(chǎng)調(diào)查公司BCC稱(chēng)，2006年全球富勒烯的市場(chǎng)價(jià)值是9200萬(wàn)美元，此后約以70%的年均速度實(shí)現(xiàn)滾雪球式增長(zhǎng)，到2011年將達(dá)到13.1億美元，到2016年則有可能超過(guò)47億美元的規(guī)模。
作為該領(lǐng)域的權(quán)威專(zhuān)家，中科院化學(xué)所王春儒研究員表示：“諸多異乎尋常的性能，使富勒烯對(duì)化學(xué)、物理、材料、醫(yī)藥、微電子等領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，在應(yīng)用方面顯示出誘人前景�！�
在工業(yè)應(yīng)用中，富勒烯添加劑可以使?jié)櫥蛪勖娱L(zhǎng)30%；富勒烯與堿金屬形成的復(fù)合體系是優(yōu)良的高溫超導(dǎo)材料，其超導(dǎo)臨界溫度高達(dá)46K；基于C60光電導(dǎo)性能的光電開(kāi)關(guān)和光學(xué)玻璃已研制成功；以富勒烯為關(guān)鍵材料的有機(jī)太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到6.5%。此外，C60還能夠在半導(dǎo)體、催化劑、蓄電池材料等領(lǐng)域得到深入應(yīng)用。
在生命科學(xué)方面，基于富勒烯的磁共振造影劑、治療癌癥的新型藥劑正在快速發(fā)展。C60是一種很強(qiáng)的抗氧化物質(zhì)，人們已開(kāi)發(fā)出可以用在保養(yǎng)品中的富勒烯，為人類(lèi)抗肌膚老化帶來(lái)福音。
我國(guó)贏得國(guó)際話語(yǔ)權(quán)
王春儒告訴記者：“我國(guó)科學(xué)家在富勒烯和金屬富勒烯領(lǐng)域的理論研究、功能化研究、結(jié)構(gòu)表征以及形成機(jī)理等方面，取得了一些在國(guó)際上具有較大影響的創(chuàng)新成果，在國(guó)際上掌握了一定的話語(yǔ)權(quán)。”
中科院化學(xué)所投資500萬(wàn)元建設(shè)的富勒烯實(shí)驗(yàn)室是眼下國(guó)內(nèi)最好的富勒烯研究基地。該所與沈陽(yáng)科友公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的富勒烯及內(nèi)嵌金屬富勒烯實(shí)驗(yàn)室制備裝置已平穩(wěn)運(yùn)行6年，并被推廣到國(guó)內(nèi)多所大學(xué)。他們與西南科技大學(xué)、中橡集團(tuán)炭黑研究院聯(lián)合研制的富勒烯工業(yè)化生產(chǎn)裝置可以年產(chǎn)100千克C60和10千克C70，打破了國(guó)外對(duì)富勒烯燃燒法制備技術(shù)的壟斷，為我國(guó)富勒烯科研和應(yīng)用提供了充分的材料和技術(shù)。
目前，科學(xué)家們已經(jīng)基本明確富勒烯的形成機(jī)理，并合成分離了小至C20、大至C240的富勒烯。2004年，廈門(mén)大學(xué)謝素原教授與王春儒研究員合作，采用在生成富勒烯過(guò)程中引入氯原子的方式，第一次將活潑的C50用氯原子穩(wěn)定下來(lái)，成為該領(lǐng)域的一項(xiàng)重要突破。浙江大學(xué)與美國(guó)加利福尼亞大學(xué)合作，成功合成出世界上最小碳納米管結(jié)構(gòu)的富勒烯C90，同樣引起國(guó)際科學(xué)界的廣泛關(guān)注。
王春儒表示，2008年以前，國(guó)際富勒烯市場(chǎng)主要由日本、美國(guó)、歐盟國(guó)家和俄羅斯控制，中國(guó)的占有率基本為零。到2009年，隨著煤燃燒富勒烯合成項(xiàng)目的建成，我國(guó)噸量級(jí)富勒烯的生產(chǎn)成本已處于較低水平。他肯定地說(shuō)：“國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)界的發(fā)展目標(biāo)是在最近幾年占據(jù)全球市場(chǎng)35%的份額，屆時(shí)中國(guó)有望成為國(guó)際市場(chǎng)的領(lǐng)軍者�！�
降低成本力爭(zhēng)商品化
王春儒介紹：“富勒烯已在電子器件、功能塑料、電解質(zhì)和醫(yī)藥等方面得到實(shí)際應(yīng)用，不久之后還將誕生非金屬電纜、非金屬電路板等富勒烯產(chǎn)品。然而，這些應(yīng)用均未達(dá)到商品化程度，在其商業(yè)化應(yīng)用之前尚需解決許多問(wèn)題�！�
不穩(wěn)定性是所有富勒烯應(yīng)用領(lǐng)域中的共性問(wèn)題。不過(guò)科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)有金屬原子參與或?qū)μ蓟\表面進(jìn)行修飾后，不穩(wěn)定的富勒烯也能穩(wěn)定下來(lái)，由此開(kāi)辟了該領(lǐng)域研究的新方向。
最為關(guān)健的是，目前每克C60富勒烯的市場(chǎng)價(jià)格分別為美國(guó)20美元、日本20美元、德國(guó)30美元、韓國(guó)20美元、中國(guó)320元，C70的價(jià)格更是數(shù)倍于此。王春儒強(qiáng)調(diào)：“在生產(chǎn)成本沒(méi)有大幅度降低之前，富勒烯不可能具備競(jìng)爭(zhēng)力�！庇纱耍_(kāi)發(fā)使用低價(jià)原料、連續(xù)大規(guī)模地生產(chǎn)富勒烯的技術(shù)和裝置，依然是全球研發(fā)重點(diǎn)。
超常性能帶來(lái)傳奇增長(zhǎng)
美國(guó)市場(chǎng)調(diào)查公司BCC稱(chēng)，2006年全球富勒烯的市場(chǎng)價(jià)值是9200萬(wàn)美元，此后約以70%的年均速度實(shí)現(xiàn)滾雪球式增長(zhǎng)，到2011年將達(dá)到13.1億美元，到2016年則有可能超過(guò)47億美元的規(guī)模。
作為該領(lǐng)域的權(quán)威專(zhuān)家，中科院化學(xué)所王春儒研究員表示：“諸多異乎尋常的性能，使富勒烯對(duì)化學(xué)、物理、材料、醫(yī)藥、微電子等領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，在應(yīng)用方面顯示出誘人前景�！�
在工業(yè)應(yīng)用中，富勒烯添加劑可以使?jié)櫥蛪勖娱L(zhǎng)30%；富勒烯與堿金屬形成的復(fù)合體系是優(yōu)良的高溫超導(dǎo)材料，其超導(dǎo)臨界溫度高達(dá)46K；基于C60光電導(dǎo)性能的光電開(kāi)關(guān)和光學(xué)玻璃已研制成功；以富勒烯為關(guān)鍵材料的有機(jī)太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到6.5%。此外，C60還能夠在半導(dǎo)體、催化劑、蓄電池材料等領(lǐng)域得到深入應(yīng)用。
在生命科學(xué)方面，基于富勒烯的磁共振造影劑、治療癌癥的新型藥劑正在快速發(fā)展。C60是一種很強(qiáng)的抗氧化物質(zhì)，人們已開(kāi)發(fā)出可以用在保養(yǎng)品中的富勒烯，為人類(lèi)抗肌膚老化帶來(lái)福音。
我國(guó)贏得國(guó)際話語(yǔ)權(quán)
王春儒告訴記者：“我國(guó)科學(xué)家在富勒烯和金屬富勒烯領(lǐng)域的理論研究、功能化研究、結(jié)構(gòu)表征以及形成機(jī)理等方面，取得了一些在國(guó)際上具有較大影響的創(chuàng)新成果，在國(guó)際上掌握了一定的話語(yǔ)權(quán)。”
中科院化學(xué)所投資500萬(wàn)元建設(shè)的富勒烯實(shí)驗(yàn)室是眼下國(guó)內(nèi)最好的富勒烯研究基地。該所與沈陽(yáng)科友公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的富勒烯及內(nèi)嵌金屬富勒烯實(shí)驗(yàn)室制備裝置已平穩(wěn)運(yùn)行6年，并被推廣到國(guó)內(nèi)多所大學(xué)。他們與西南科技大學(xué)、中橡集團(tuán)炭黑研究院聯(lián)合研制的富勒烯工業(yè)化生產(chǎn)裝置可以年產(chǎn)100千克C60和10千克C70，打破了國(guó)外對(duì)富勒烯燃燒法制備技術(shù)的壟斷，為我國(guó)富勒烯科研和應(yīng)用提供了充分的材料和技術(shù)。
目前，科學(xué)家們已經(jīng)基本明確富勒烯的形成機(jī)理，并合成分離了小至C20、大至C240的富勒烯。2004年，廈門(mén)大學(xué)謝素原教授與王春儒研究員合作，采用在生成富勒烯過(guò)程中引入氯原子的方式，第一次將活潑的C50用氯原子穩(wěn)定下來(lái)，成為該領(lǐng)域的一項(xiàng)重要突破。浙江大學(xué)與美國(guó)加利福尼亞大學(xué)合作，成功合成出世界上最小碳納米管結(jié)構(gòu)的富勒烯C90，同樣引起國(guó)際科學(xué)界的廣泛關(guān)注。
王春儒表示，2008年以前，國(guó)際富勒烯市場(chǎng)主要由日本、美國(guó)、歐盟國(guó)家和俄羅斯控制，中國(guó)的占有率基本為零。到2009年，隨著煤燃燒富勒烯合成項(xiàng)目的建成，我國(guó)噸量級(jí)富勒烯的生產(chǎn)成本已處于較低水平。他肯定地說(shuō)：“國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)界的發(fā)展目標(biāo)是在最近幾年占據(jù)全球市場(chǎng)35%的份額，屆時(shí)中國(guó)有望成為國(guó)際市場(chǎng)的領(lǐng)軍者�！�
降低成本力爭(zhēng)商品化
王春儒介紹：“富勒烯已在電子器件、功能塑料、電解質(zhì)和醫(yī)藥等方面得到實(shí)際應(yīng)用，不久之后還將誕生非金屬電纜、非金屬電路板等富勒烯產(chǎn)品。然而，這些應(yīng)用均未達(dá)到商品化程度，在其商業(yè)化應(yīng)用之前尚需解決許多問(wèn)題�！�
不穩(wěn)定性是所有富勒烯應(yīng)用領(lǐng)域中的共性問(wèn)題。不過(guò)科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)有金屬原子參與或?qū)μ蓟\表面進(jìn)行修飾后，不穩(wěn)定的富勒烯也能穩(wěn)定下來(lái)，由此開(kāi)辟了該領(lǐng)域研究的新方向。
最為關(guān)健的是，目前每克C60富勒烯的市場(chǎng)價(jià)格分別為美國(guó)20美元、日本20美元、德國(guó)30美元、韓國(guó)20美元、中國(guó)320元，C70的價(jià)格更是數(shù)倍于此。王春儒強(qiáng)調(diào)：“在生產(chǎn)成本沒(méi)有大幅度降低之前，富勒烯不可能具備競(jìng)爭(zhēng)力�！庇纱耍_(kāi)發(fā)使用低價(jià)原料、連續(xù)大規(guī)模地生產(chǎn)富勒烯的技術(shù)和裝置，依然是全球研發(fā)重點(diǎn)。
