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Fullerenes and derivatives as electrocatalysts: Promises and challenges
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作者 Kun Guo Ning Li +1 位作者 Lipiao Bao Xing Lu 《Green Energy & Environment》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期7-27,共21页
Carbon-based metal-free nanomaterials are promising alternatives to precious metals as electrocatalysts of key energy storage and conversion technologies.Of paramount significance are the establishment of design princi... Carbon-based metal-free nanomaterials are promising alternatives to precious metals as electrocatalysts of key energy storage and conversion technologies.Of paramount significance are the establishment of design principles by understanding the catalytic mechanisms and identifying the active sites.Distinct from sp2-conjugated graphene and carbon nanotube,fullerene possesses unique characteristics that are growingly being discovered and exploited by the electrocatalysis community.For instance,the well-defined atomic and molecular structures,the good electron affinity to tune the electronic structures of other substances,the intermolecular self-assembly into superlattices,and the on-demand chemical modification have endowed fullerene with incomparable advantages as electrocatalysts that are otherwise not applicable to other carbon ma-terials.As increasing studies are being reported on this intriguing topic,it is necessary to provide a state-of-the-art overview of the recent progress.This review takes such an initiative by summarizing the promises and challenges in the electrocatalytic applications of fullerene and its derivatives.The content is structured according to the composition and structure of fullerene,including intact fullerene(e.g.,fullerene composite and superlattices)and fullerene derivatives(e.g.,doped,endohedral,and disintegrated fullerene).The synthesis,characterization,catalytic mechanisms,and deficiencies of these fullerene-based materials are explicitly elaborated.We conclude it by sharing our perspectives on the key aspects that future efforts shall consider. 展开更多
关键词 fullerene fullerene derivative Metal-free catalyst Structural defect ELECTROCATALYST
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Formation of mesophase microbeads from bulk mesophase pitch induced by fullerene
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作者 CHEN Wen-sheng LIU Lan-tao +5 位作者 WANG Zheng DUAN Chun-feng ZHANG Xing-wei MA Zhao-kun CHEN Xiao-hong SONG Huai-he 《新型炭材料(中英文)》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期645-654,共10页
A transformation of naphthalene-based coalescenced mesophase pitch(NMP)to mesophase microbeads was achieved by heating a mixture of NMP and fullerene(C_(60)).This is different from the conventional process of the liqu... A transformation of naphthalene-based coalescenced mesophase pitch(NMP)to mesophase microbeads was achieved by heating a mixture of NMP and fullerene(C_(60)).This is different from the conventional process of the liquid-phase carbonization of isotropic pitch to the emergence of carbon microbeads in the matrix and finally their growth to form a 100%anisotropic bulk meso-phase,but rather a reverse transformation.The effects of C_(60) loading and reaction temperature on the morphological transformation of mesophase were investigated by polarizing optical and scanning electron microscopies.The physical changes in the NMP induced by C_(60) were characterized by thermogravimetric analysis,Fourier transform infrared spectroscopy,X-ray diffractometry and Raman spectroscopy.The results show that the coalesced NMP can be converted to a spherical type at 300-320℃ with the addition of 5%C_(60),and the size of the mesophase microbeads increases with increasing temperature.Furthermore,a model is established to ex-plain the unique induction effect of C_(60) in the transformation process.This work makes the morphological transformation of MP con-trollable,and provides a new idea for the understanding and research of mesophase pitch. 展开更多
关键词 Reversible transformation fullerene induction mechanism Mesophase texture π-electron-induced effect Mesophase microbeads
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Doping PCBM with fullerene phosphinate derivatives enhances the interface energy alignment and synergistic passivation capability
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作者 Chengrong Wang Ling Liao +5 位作者 Lisheng Fan Wenqi Ge Bing Fan Qi Huang Rufang Peng Bo Jin 《Journal of Energy Chemistry》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第11期656-662,共7页
Phenyl-C_(61)-butyric acid methyl ester(PCBM) serves as a common electron transport layer(ETL) in inverted p-i-n structure perovskite solar cells(IPSCs),yet energy barriers and insufficient passivation at the PCBM-per... Phenyl-C_(61)-butyric acid methyl ester(PCBM) serves as a common electron transport layer(ETL) in inverted p-i-n structure perovskite solar cells(IPSCs),yet energy barriers and insufficient passivation at the PCBM-perovskite interface hinder device effectiveness and durability.In this study,we present a series of novel Fullerene Phenylacid Ester Derivatives(FPEDs:FPP,FTPP,FDPP) incorporated into PCBM.Our investigations illustrate that FPEDs effectively act to passivate the perovskite surface by forming robust interactions with uncoordinated Pb^(2+) ions via the phosphine oxide groups present in their molecular structures,thereby enhancing the stability of the devices.Moreover,these additives elevate the energy level of the lowest unoccupied molecular orbital(LUMO) of ETL,diminish the electron injection barrier,and enhance the efficiency of interlayer electron transport.Incorporating FPEDs enhances ETL coverage on the perovskite layer,reducing leakage current significantly.Notably,Devices with PCBM/FTPP achieved a peak PCE of 23.62% and showed superior stability,maintaining 96,8% of the initial PCE after 500 h,while control devices retained merely 80.7% over the same period. 展开更多
关键词 Inverted perovskite solar cells fullerene Phosphonic Esters Synergistic Passivation Energy Level Matching
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Chlorofullerene C_(60)Cl_(6) Enables Efficient and Stable Tin-Based Perovskite Solar Cells
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作者 Jingfu Chen Chengbo Tian +8 位作者 Chao Sun Panpan Yang Wenjing Feng Lingfang Zheng Liu Yang Enlong Hou Jiefeng Luo Liqiang Xie Zhanhua Wei 《Energy & Environmental Materials》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期176-183,共8页
Tin-based perovskite solar cells(TPSCs)have received great attention due to their eco-friendly properties and high theoretical efficiencies.However,the fast crystallization feature of tin-based perovskites leads to po... Tin-based perovskite solar cells(TPSCs)have received great attention due to their eco-friendly properties and high theoretical efficiencies.However,the fast crystallization feature of tin-based perovskites leads to poor film quality and limits the corresponding device performance.Herein,a chlorofullerene,C_(60)Cl_(6),with six chlorine attached to the C_(60)cage,is applied to modulate the crystallization process and passivate grain boundary defects of the perovskite film.The chemical interactions between C_(60)Cl_(6)and perovskite components retard the transforming process of precursors to perovskite crystals and obtain a high-quality tin-based perovskite film.It is also revealed that the C_(60)Cl_(6)located at the surfaces and grain boundaries can not only passivate the defects but also offer a role in suturing grain boundaries to suppress the detrimental effects of water and oxygen on perovskite films,especially the oxidation of Sn^(2+)to Sn^(4+).As a result,the C_(60)Cl_(6)-based device yields a remarkably improved device efficiency from 10.03%to 13.30%with enhanced stability.This work provides a new strategy to regulate the film quality and stability of TPSCs using functional fullerene materials. 展开更多
关键词 crystallization regulation defect passivation fullerene derivative perovskites solar cell tin-based perovskite
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Synthesis,crystallographic characterization,and potential application of fullerene anisole derivatives as nitrocellulose stabilizer
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作者 Jie Xiong Bo Jin +2 位作者 Xue-mei Yu Ling Liao Ru-fang Peng 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第6期164-172,共9页
A series of fullerene anisole derivative stabilizers was synthesized by nucleophilic substitution reaction using hexachlorofullerene and benzyl alcohol as raw materials to extend the service duration of nitrocellulose... A series of fullerene anisole derivative stabilizers was synthesized by nucleophilic substitution reaction using hexachlorofullerene and benzyl alcohol as raw materials to extend the service duration of nitrocellulose(NC)-based propellants.Single-crystal X-ray diffraction,nuclear magnetic resonance,highresolution mass spectrometry,Fourier transform infrared(FT-IR)spectroscopy,and UV-Vis spectroscopy were used to characterize the structures of the synthesized fullerene anisole derivative stabilizers.Methyl violet,differential scanning calorimetry test,isothermal weight loss,vacuum stability test,and adiabatic accelerated test were used to study their compatibility with NC and their ability to stabilize NC.The results show that the designed and synthesized novel fullerene anisole derivative stabilizer has good compatibility with NC,and their overall stabilizing effects on NC are better than those of the traditional stabilizers,diphenylamine(DPA),and N,N’-dimethyl-N,N’-diphenylurea(C2).The stabilizing effects was ranked as:3b>2d>2a>2c>C2>2b>DPA>NC.In addition,FT-IR analysis and electron spin resonance spectroscopy were applied to explore the stability mechanism of fullerene-based stabilizers to NC.The results reveal that the new fullerene stabilizer can adsorb and effectively eliminate the nitrogen oxide free radicals generated by NC degradation;therefore,it can forbid the autocatalytic degradation of NC and stabilize NC. 展开更多
关键词 fullerene NITROCELLULOSE Stability PROPELLANT Mechanism
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亚甲基[6,6]—富勒(fullerene)[60]单羧酸的合成研究 被引量:3
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作者 王乃兴 孙承华 +1 位作者 刘薇 张来新 《有机化学》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2001年第8期611-613,共3页
亚甲基[6,6]-fullerene[60]单羧酸是一个具有化学反应活性的fillerene[60]衍生物,可以用它合成得到一些新的具有潜在生化应用价值的水溶性fillerene[60]衍生物.本文详细报道了常规量合成亚甲基[6,6]-fullerene[60]单羧酸的技术.
关键词 富勒烯 合成 叶立德 亚甲基[6 单羧酸 衍生物
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C_(60)(Fullerene)及其卤化衍生物在阴离子聚合中的研究 被引量:3
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作者 柳庆春 陈滇宝 +2 位作者 史制强 华静 刘青 《高分子通报》 CAS CSCD 2002年第6期33-40,50,共9页
综述了近年来C60 及其卤化衍生物在阴离子聚合中的研究进展。在阴离子聚合中 ,C60 可以直接参与反应而进入主链 ,形成超枝化结构 ;C60 可作为阴离子聚合的偶联剂 ,形成星形和线形结构 ;C60 阴离子可以引发阴离子聚合。介绍了偶联产物结... 综述了近年来C60 及其卤化衍生物在阴离子聚合中的研究进展。在阴离子聚合中 ,C60 可以直接参与反应而进入主链 ,形成超枝化结构 ;C60 可作为阴离子聚合的偶联剂 ,形成星形和线形结构 ;C60 阴离子可以引发阴离子聚合。介绍了偶联产物结构控制的方法 ,以及偶联产物的稳定性。氯化富勒烯也可以作为阴离子聚合的偶联剂 ,生成星形结构聚合物。 展开更多
关键词 C60 卤化衍生物 富勒烯 氯化富勒烯 富勒烯化高分子 阴离子聚合 碳60 偶联剂
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Fullerene图中特殊位置上六偶体的共振性 被引量:1
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作者 祁忠斌 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2006年第3期130-133,共4页
在Fullerene图中定义了三类所谓闭环链的特殊子图结构.利用最近发现的Fullerene图的2-可扩性,证明了当Fullerene图中的六边形位于这些闭环链结构的特殊位置时,它们是共振的.运用这些结果验证了一类管状Fullerene图是1-共振图.
关键词 化学图论 fullerene 闭环链 共振圈(环) 2-可扩性 1-共振图
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Fullerene[60]功能材料的潜在应用前景 被引量:5
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作者 王乃兴 《新材料产业》 2003年第3期23-25,共3页
Fullerene犤60犦多氢化物可望在储氢材料方面获得应用前景,C60H36催化分解可望放出氢气。Fullerene犤60犦的多硝基化合物可望作为含能材料的添加剂。这方面的研究是Fullerene化学的一个新进展。
关键词 功能材料 fullerene[60] 储氢材料 含能材料 fullerene化学 富勒烯 碳60
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提高大分子Fullerene含量的有效方法 被引量:2
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作者 施祖进 曹保鹏 +4 位作者 周荔强 周锡煌 顾镇南 肖宏展 王敬尊 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 1997年第11期1010-1013,共4页
通过用掺有异相物质的石墨电极进行电弧反应,所得的混合物中大分子Fullerene的含量在10%以上,为进一步分离、提纯以及深入研究大分子Fullerene打下了基础.研究发现,阳板材料中完整石墨结构的存在是生成Fulerene的必要条件,异相物... 通过用掺有异相物质的石墨电极进行电弧反应,所得的混合物中大分子Fullerene的含量在10%以上,为进一步分离、提纯以及深入研究大分子Fullerene打下了基础.研究发现,阳板材料中完整石墨结构的存在是生成Fulerene的必要条件,异相物质的存在为Fullerene的生长提供了热的载体,从而使产物中大分子Fullerene的含量增加. 展开更多
关键词 大分子 碳60 富勒烯 电弧法
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The Effect of the Atmosphere on the Formation of Fullerene
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作者 唐光诗 张恒建 +2 位作者 曹传宝 李荣志 朱鹤孙 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 1995年第2期147+141-147,共8页
The effects of He, Ar and N2, as the working gas, on the formation of Fullerenes were studied respectively. The experimental results indicated that the different inert gases greatly affect both the productivity and t... The effects of He, Ar and N2, as the working gas, on the formation of Fullerenes were studied respectively. The experimental results indicated that the different inert gases greatly affect both the productivity and the composition of Fullerenes and for the same gas the different pressures also affect the productivity. It was also found that no Fullerenes can be obtained without a working gas. It indicates that the gas of a difinite pressure may be necessary to the formation of Fullerenes. A new possible mechanism of the Fullerenes formation was suggested. 展开更多
关键词 mechanism/working gas fullerene
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一类Fullerene图的1-共振性
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作者 祁忠斌 张和平 《山东大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期67-72,共6页
用R(0)表示一个含有1个六边形内面和6个五边形内面的平面图,其中这6个五边形内面同时和该六边形内面相邻,且这6个五边形内面构成一个环链。给出了含有R(0)作为子图的Fullerene图的构造和分类;进一步证明了含有R(0)作为子图的Fullerene图... 用R(0)表示一个含有1个六边形内面和6个五边形内面的平面图,其中这6个五边形内面同时和该六边形内面相邻,且这6个五边形内面构成一个环链。给出了含有R(0)作为子图的Fullerene图的构造和分类;进一步证明了含有R(0)作为子图的Fullerene图是1-共振图。 展开更多
关键词 化学图论 fullerene 闭环链 共振圈(环) 2-可扩性 1-共振图
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Fullerene图的L(p,q)-标号问题
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作者 董晓媛 马登举 《东北师大学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期14-17,共4页
主要研究了一类Fullerene图Fm的L(2,1)-标号问题及L(1,1)-标号问题,给出了Fm的L(2,1)-标号数和L(1,1)-标号数的上界分别为7和6.该结果验证了Georges和Mauro猜想与Wegner猜想对于Fullerene图Fm均成立.
关键词 L(p q)-标号 fullerene
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Fullerene的定义及译名
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作者 蒋文忠 蒋颖 《炭素技术》 CAS CSCD 1999年第2期48-49,共2页
自1985年HWKroto等人〔1〕发现C60,及1990年WKratschmer〔2〕常量制备出C60(C70)以来,科学家们对“Fulerene”进行了广泛深入的研究。我国在这方面也做了大量的研究工作,并取... 自1985年HWKroto等人〔1〕发现C60,及1990年WKratschmer〔2〕常量制备出C60(C70)以来,科学家们对“Fulerene”进行了广泛深入的研究。我国在这方面也做了大量的研究工作,并取得了丰硕的成果。然而,在国内的科技... 展开更多
关键词 碳原子 fullerene 译名 定义
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Fullerenes中文定名的建议 被引量:1
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作者 吴国庆 《中国科技术语》 1999年第1期20-21,共2页
一)Fulerenes一词仍无令人满意的中文译名,我们曾经建议采用“球碳”或“”的译名,下面先简述提出“球碳”为译名的理由。(1)Fulerenes只含碳元素,是石墨和金刚石的同素异形体,不是化合物,因此称其为“某... 一)Fulerenes一词仍无令人满意的中文译名,我们曾经建议采用“球碳”或“”的译名,下面先简述提出“球碳”为译名的理由。(1)Fulerenes只含碳元素,是石墨和金刚石的同素异形体,不是化合物,因此称其为“某某碳”是合情合理的。“某某碳”按汉... 展开更多
关键词 fullerene 基础教学 汉语化 负离子 译名 球碳 金刚石 文定 化学概念 化学教学
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Fullerene碳笼结构表达式系数的求解及其意义 被引量:1
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作者 郑辙 郑维行 +2 位作者 叶大年 赫伟 徐文东 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期288-290,共3页
在富氏碳笼的结构表达式中 ,不同聚合度的六边形碳环的数目 x,y,z,u是由不定方程 6 x+5 y+4 z+3u=3n- 12 0决定的 ,该文给出了方程的求解方法。在求解过程中 ,证明了稳定结构的富氏碳笼必须满足二个条件 ,我们将它称为偶碳定则和 6 0碳... 在富氏碳笼的结构表达式中 ,不同聚合度的六边形碳环的数目 x,y,z,u是由不定方程 6 x+5 y+4 z+3u=3n- 12 0决定的 ,该文给出了方程的求解方法。在求解过程中 ,证明了稳定结构的富氏碳笼必须满足二个条件 ,我们将它称为偶碳定则和 6 0碳定则。解的结果表明 ,当 n>6 0时 ,方程是多解 ,每一组解对应一种富氏碳笼分子 ,不同解对应的分子构型不同 ,是同分异构现象 ,n愈大 ,其解组愈多 ,也就是说 ,富氏碳笼 Cn 展开更多
关键词 富氏碳笼 结构表达式系数 偶数碳定则 60碳定则
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Fullerenes的光化学与光物理性质
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作者 马金石 《感光科学与光化学》 CSCD 1992年第3期266-274,共9页
本文对Fullerenes自发现以来在光化学和光物理领域的研究进展,以及它的分离方法进行了综述。
关键词 fullereneS 光化学 光物理 色谱
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Fullerene材料的现状与发展趋势 被引量:1
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作者 马铁军 李家俊 《化工新型材料》 CAS CSCD 1998年第10期10-15,共6页
富勒烯(Fulerene)和碳纳米管(CNT)可能是本世纪末材料科学领域最重大的发现之一。进入90年代以来,其制备方法、物化特性及可能的应用领域等成为人们的研究热点,并对材料物理、微电子、介观量子效应等众多科研领域产... 富勒烯(Fulerene)和碳纳米管(CNT)可能是本世纪末材料科学领域最重大的发现之一。进入90年代以来,其制备方法、物化特性及可能的应用领域等成为人们的研究热点,并对材料物理、微电子、介观量子效应等众多科研领域产生了重大的冲击。根据目前进展,富勒烯/碳纳米管的应用研究很可能首先在CNT缺陷研究、分子工具(Moleculartools)、纳米装置(Nano-device)应用和新一代贮能材料等方面取得突破。 展开更多
关键词 富勒烯 碳钠米管 贮能材料
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合成Fullerene C_(60)的新方法 被引量:1
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作者 戴国瑞 MICHAEL L.Hitchman 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1992年第7期893-894,共2页
C60(Backminsterfullerene)是一种巨型分子组成的纯碳物质.1985年,H.W.Kroto等采用激光辐射蒸发石墨制备出稳定的C60原子簇,提出它是切角多面体的结构.1990年,R.Huffman等合成并分离出稳定的C60和C70簇合物,开辟了球化学的崭新领域。目... C60(Backminsterfullerene)是一种巨型分子组成的纯碳物质.1985年,H.W.Kroto等采用激光辐射蒸发石墨制备出稳定的C60原子簇,提出它是切角多面体的结构.1990年,R.Huffman等合成并分离出稳定的C60和C70簇合物,开辟了球化学的崭新领域。目前,本领域尝试研制一系列的衍生物,并用于轻型高效电池、电子计算机蕊片、燃料、太空火箭推进剂、超级润滑剂和癌症治疗等方面,开辟了C60的广泛的应用前景. 展开更多
关键词 PECVD技术 质谱 合成 碳60
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亚甲基[6,6]-Fullerene[C_(60)]单羧酸衍生物的合成
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作者 叶光明 倪瑾 +2 位作者 姜云云 吴秋业 廖洪利 《精细化工中间体》 CAS 2007年第4期29-31,共3页
以溴乙酸乙酯、硫醚和Fullerene[60]为原料合成Fullerene[60]羧酸乙酯,再经水解、酸化得到亚甲基[6,6]-Fullerene[C60]单羧酸,并进一步反应得其酰胺。这些新化合物的结构经IR和1HNMR确证。
关键词 富勒烯 硫叶立德 单羧酸
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