自富勒烯被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，其以獨(dú)特的結(jié)構(gòu)引起了研究者的廣泛關(guān)注。富勒烯及其衍生物的自組裝及性質(zhì)研究已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)之一。C６０分子是富勒烯家族中重要的成員，是由６０個(gè)碳原子構(gòu)成的分子，由１２個(gè)正五邊形、２０個(gè)正六邊形組成，形似足球，又名足球烯。C６０在大部分溶劑中溶解性很差，但能溶解在芳香性溶劑中，如甲苯、氯苯或非芳香性溶劑二硫化碳。因此，可以將C６０溶于溶劑中，然后采用緩慢蒸發(fā)溶劑法獲得各種結(jié)構(gòu)的C６０組裝的碳材料。

　　已經(jīng)報(bào)道的由C６０組裝得到碳材料的形貌包括納米棒、納米球、納米管、納米膜、納米須、納米片和納米帶等。C６０作為一種新型的碳材料具有獨(dú)特的理化性質(zhì)。此外，在結(jié)構(gòu)材料中引入C６０及其衍生物可使其物理、化學(xué)性質(zhì)和性能得到較大改善，表現(xiàn)出獨(dú)特的光電學(xué)、材料科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等性能。因此，發(fā)展C６０及其衍生物材料在應(yīng)用研究方面是一項(xiàng)富有挑戰(zhàn)性的科研工作。

　　——催化

　　將C６０少量的添加到納米ZnO中，可以明顯地提高其光催化活性。其原因是C６０和ZnO之間的協(xié)同作用促進(jìn)了電子和空穴的分離，從而提高其光催化效率。活性物種檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，羥基自由基和光生空穴在催化過(guò)程中起主要作用。摻雜３％C６０的催化劑催化鎂離子插層多環(huán)芳香鹵素化合物反應(yīng)，用于格氏試劑的制備，收率較好。含３％C６０的混合金屬鹽(Mg,ZnCl２和LiCl)有利于官能化的聚鋅試劑的制備。由此產(chǎn)生的鎂和有機(jī)鋅試劑可以與親電試劑進(jìn)行有效地反應(yīng)。

　　——光能轉(zhuǎn)換

　　研究人員制備得到了氧化石墨烯和Li＋＠C６０復(fù)合物。研究表明，Li＋與氧化石墨烯的官能團(tuán)相互作用，不同于π-π相互作用。Li＋＠C６０插層到氧化石墨烯的層間可以誘導(dǎo)光電子轉(zhuǎn)換，提高電極產(chǎn)生光電流,是很好的光電器件材料。Bang利用巰基官能團(tuán)把CdSe量子點(diǎn)與C６０連接起來(lái)形成復(fù)合物，利用瞬態(tài)吸收光譜和光電測(cè)量研究其光電轉(zhuǎn)換性質(zhì)。研究表明，CdSe量子點(diǎn)與C６０之間的電子轉(zhuǎn)換率常數(shù)隨著CdSe量子點(diǎn)尺寸的減小而升高。更慢的空穴傳輸速度和更快的電荷重組及輸運(yùn)均對(duì)電子注入過(guò)程有影響，從而限制了CdSe量子點(diǎn)ＧC６０太陽(yáng)能電池最大功率的輸出。

　　——電化學(xué)

　　研究人員利用富勒烯內(nèi)的氧化還原活性，設(shè)計(jì)得到了基于親水性C６０納米材料的氧化還原探針。首先，采用相轉(zhuǎn)移法制備得到了C６０顆粒，然后利用聚酰胺(PAMAM)修飾C６０顆粒，將Au納米顆粒吸附在修飾后的C６０顆粒上,得到AuＧPAMAM-C６０顆粒。以此作為氧化還原探針和納米載體標(biāo)記檢測(cè)抗體。促紅細(xì)胞生成素和抗體標(biāo)記的AuＧPAMAM-C６０顆粒的夾心免疫反應(yīng)后得到免疫傳感器，進(jìn)一步培養(yǎng)一個(gè)四辛基溴化銨作為激發(fā)Au-PAMAM-C６０顆粒內(nèi)氧化還原活性的助推器。因此，可以觀察到一對(duì)可逆的氧化還原峰。這說(shuō)明，該傳感器具有較寬的線性檢測(cè)范圍和相對(duì)較低的促紅細(xì)胞生成素的檢測(cè)限。

　　三大問(wèn)題待解

　　C６０自組裝碳材料是一類新型的碳材料，因其可以構(gòu)筑出多種多樣的新穎形貌和結(jié)構(gòu)而具有優(yōu)異的理化性質(zhì)，從而在諸多領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。目前，已經(jīng)通過(guò)各種方法得到的C６０自組裝碳材料較多，合成方法簡(jiǎn)易。但是，該類材料得以在實(shí)際領(lǐng)域中應(yīng)用，仍有較多的問(wèn)題需要解決：

　　1．雖然C６０自組裝碳材料的合成操作簡(jiǎn)易，但是，這些方法均是在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行的，少量制備還可以，對(duì)于實(shí)際需要的大量制備還不能滿足；

　　2．對(duì)C６０自組裝碳材料的生長(zhǎng)機(jī)理研究還不系統(tǒng)，C６０自組裝的誘導(dǎo)力集中在分子間的范德華力上，只有少量文獻(xiàn)對(duì)其進(jìn)行報(bào)道。需要進(jìn)一步擴(kuò)展自組裝的誘導(dǎo)力，并系統(tǒng)的研究C６０自組裝碳材料的生長(zhǎng)機(jī)制，對(duì)可控生長(zhǎng)提供理論依據(jù)和引導(dǎo)；

　　3．對(duì)C６０自組裝碳材料的應(yīng)用潛力的研究和開發(fā)的還不充分。比如，有關(guān)C６０的光能轉(zhuǎn)化材料的轉(zhuǎn)化效率還不理想，能夠轉(zhuǎn)化成實(shí)際應(yīng)用的例子極少。

　　對(duì)C６０自組裝碳材料的優(yōu)異性質(zhì)及應(yīng)用潛力的研究應(yīng)該繼續(xù)深入。相信經(jīng)過(guò)科研工作者的努力，對(duì)C６０自組裝碳材料的制備及應(yīng)用研究都會(huì)取得突破性進(jìn)展，并將其轉(zhuǎn)化成實(shí)際應(yīng)用,改善人們的生活。