碳60的制备可采用哪四种方法

关于C60富勒烯的制备方法，日本纳米碳研究所社长大泽映二（照片1）认为，“热分解法”是取代过去的（1）激光剥离和电弧放电等高温等离子状碳化法；（2）碳氢化合物燃烧法；（3）纯合成法的最佳工业制备法。2003年7月22日，在日本大阪大学举办的“纳米科技最前线：富勒烯和纳米管的制备原理”论坛上，大泽在题为“富勒烯·纳米管生成机制的最新进展”的演讲中，公布了热分解法的详细内容。

三菱化学等在富勒烯量产中采用的是碳氢化合物燃烧法。这是一种物理制备法：首先把碳氢化合物、空气和氩气的混合物作为低压层流焰（Laminar Flame）在1800℃条件下燃烧，然后从生成的烟尘中提取富勒烯。在碳氢化合物中尽管可以使用苯等低价原料，但是“烟尘的提取率最好也就是2.5%，烟尘中所含的C60富勒烯为10～20%，因此C60富勒烯的提取率非常低，最多也就0.5%（2.5%×20%）”（大泽，照片2），。

大泽提倡“Kroto-Homann-Ozawa（KHO）机制”，表示必须在改进碳氢化合物燃烧法、提高回收率的基础上，阐明碳氢化合物燃烧法中C60富勒烯的反应及生成原理。根据此机制推测，热分解法与碳氢化合物燃烧法相比，C60富勒烯的提取率更高。另外，尽管还没有达到利用热分解法制备C60富勒烯的阶段，但是“与碳氢化合物燃烧法相比，很有可能把提取率提高10至100倍”（大泽）。

大泽提出的KHO机制是指，烟尘和C60富勒烯是由被称为aromer的共同中间物成长后生成的。aromer迅速成长后如果处于不稳定状态就会变成烟尘，当碳原子数为60个等在热力学上稳定的话，就会生成C60富勒烯和富勒烯的多层结构（照片3）。

aromer是由碳氢化合物燃烧初期生成的缩合多环芳香烃（PAH）发生大量低聚合反应后生成的物质。大泽所说的热分解法就是可有效生成这种aromer物质的方法。

大泽已经申请了热分解法中的C60制备方法相关专利，并准备说服生产C60富勒烯的厂家使用该专利。