FULLERENES

A cosa serve

Funzioni dichiarate dai fabbricanti:

Le funzioni e le relative spiegazioni sono nel riepilogo.

Cosa dicono le norme

Nessuna norma dell’UE riguarda specificamente questo ingrediente. Resta soggetto alla norma generale: ogni prodotto deve essere sottoposto a una valutazione della sicurezza prima della vendita (articolo 10 del regolamento (CE) n. 1223/2009), sotto la responsabilità del fabbricante.

Usi

• Il fullerene C60 è un isolante ma presenta conducibilità elettrica quando viene drogato con metalli elettropositivi.

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  C60 fullerene is an insulator but exhibits electrical conductivity when doped with electropositive metals.

• Nei compositi C60-polimero avviene un rapido trasferimento di elettroni fotoindotto dal polimero alla molecola di C60 e si osserva fotoconduttività. L'efficienza dei fotoconduttori organici potrebbe essere migliorata mediante l'aggiunta di C60. Questa scoperta potrebbe portare ad applicazioni nella xerografia, nelle stampanti laser e nei fax.

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  In C60-polymer composites, fast photo induced electron transfer occurs from the polymer to the C60 molecule and photoconductivity is observed. The efficiency of organic photoconductors could be improved by addition of C60. This discovery may lead to applications in xerography, laser printers, fax machines.

• I fullereni solidi sono comprimibili a causa delle deboli forze di van der Waals tra le molecole di fullerene nel reticolo. Sono state caratterizzate varie fasi ad alta pressione di C60 e C70. Quando viene compresso al 70 per cento delle sue dimensioni originali, C60 diventa più del doppio più duro del diamante. Pertanto, potrebbe essere utilizzato come ammortizzatore per collisioni ad alta energia o per rinforzare metalli o materie plastiche. Polimeri reticolati e film polimerici ad alte prestazioni possono essere ottenuti reticolando C60 con resine. Questi materiali sono molto duri e termicamente estremamente stabili.

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  Solid fullerenes are compressible because of the weak van der Waals forces between the fullerene molecules in the lattice. Various high-pressure phases of C60 and C70 have been characterized. When compressed to 70 percent of its original size, C60 becomes more than twice as hard as diamond. Thus, it could be applied as a shock absorber for high-energy collision or for reinforcing metals or plastics. Cross-linked polymers and high-performance polymer films can be obtained by cross-linking C60 with resins. These materials are very hard and thermally extremely stable.

• La possibilità di utilizzare C60 per l’accumulo di idrogeno potrebbe essere utile non solo nelle celle di accumulo di energia, ma anche nelle batterie primarie ad alta densità energetica.

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  The possibility of using C60 for hydrogen storage might be useful not only in energy storage cells but also in high-energy-density primary batteries.

Nessuna presenza naturale registrata in Wikidata (banca dati LOTUS); ciò non dimostra che l’ingrediente sia sintetico.

Fondamento: un numero CAS di CosIng, senza presenza naturale registrata in questa banca dati.

Fabbricazione

• Vaporizzazione della grafite mediante arco: ... Le punte di due bacchette di grafite appuntite sono mantenute alla distanza necessaria per un arco di contatto, in modo che la potenza elettrica sia dissipata in un arco elettrico anziché mediante riscaldamento ohmico. Questo metodo consente un’evaporazione efficiente del carbonio; la resa in fullereni è di circa 15%. Lo svantaggio di questo metodo è l’intensa radiazione UV proveniente dal plasma dell’arco. L’assorbimento della luce UV da parte dei fullereni produce uno stato di tripletto T1 con una durata di pochi microsecondi. Nello stato T1, il fullerene è un sistema a guscio aperto che può reagire facilmente con altre specie di carbonio Cn per dare un prodotto insolubile non vaporizzabile.

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  Arc vaporization of graphite: ... The tips of two sharpened graphite rods are kept at contact-arcing distance, so that the electric power is dissipated in an electric arc rather than in ohmic heating. This method allows efficient evaporation of carbon; the yield of fullerenes is about 15%. The disadvantage of this method is the intense UV radiation originating from the arc plasma. The absorption of UV light by fullerenes produces a triplet state T1 with a lifetime of a few microseconds. In the T1 state, the fullerene is an open-shell system that can readily react with other carbon species Cn to give a nonvaporizable insoluble product.

• Sintesi dei fullereni mediante combustione. ... Sono state utilizzate fiamme laminari premiscelate benzene-ossigeno-argon operanti a diverse pressioni, temperature e rapporti carbonio/ossigeno. Oltre a fullereni e fuliggine, si formano idrocarburi poliaromatici. La resa dei fullereni e il rapporto C70/ C60 dipendono fortemente dalla modalità operativa. La resa di C60 e C70 è compresa nell’intervallo 0.003-9% della massa della fuliggine. Espresse come percentuale del carbonio del combustibile, le rese variano da 2X10-4 a 0.3%. Il rapporto C70/C60 varia nell’intervallo da 0.26 a 5.7, molto maggiore di quello osservato per i metodi di vaporizzazione della grafite (0.02-0.18). Questo rapporto tende ad aumentare con l’aumento della pressione.

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  Fullerene Synthesis by Combustion. ... Premixed laminar benzene-oxygen-argon flames operated at different pressures, temperatures, and carbon to oxygen ratios have been used. Besides fullerenes and soot, polyaromatic hydrocarbons are formed. The yield of fullerenes and the C70/ C60 ratio strongly depend on the operating mode. The yield of C60 and C70 is in the range of 0.003-9% of the soot mass. Expressed as percentage of fuel carbon, the yields vary from 2X10-4 to 0.3%. The C70/C60 ratio varies over the range 0.26 to 5.7, which is much larger than that observed for graphite-vaporization methods (0.02-0.18). This ratio tends to increase with increasing pressure.

• I fullereni possono essere ottenuti anche per pirolisi del naftalene a 1000 °C in una corrente di argon. Lo scheletro del naftalene è un monomero della struttura C60. I fullereni si formano mediante reazioni di accoppiamento deidrogenante. I prodotti primari di reazione sono polinaftili con fino a sette unità di naftalene. La deidrogenazione completa produce sia C60 sia C70 con rese inferiori allo 0.5%. Sono stati osservati idrofullereni come C60H36 quali sottoprodotti.

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  Fullerenes can also be obtained by pyrolysis of naphthalene at 1000 °C in an argon stream. The naphthalene skeleton is a monomer of the C60 structure. The fullerenes are formed by dehydrogenative coupling reactions. Primary reaction products are polynaphthyls with up to seven naphthalene moieties. Full dehydrogenation leads to both C60 and C70 in yields less than 0.5%. Hydrofullerenes such as C60H36 have been observed as side products.

• Il riscaldamento resistivo della grafite è stato il primo metodo per produrre quantità macroscopiche di fullereni. L’apparecchiatura utilizzata inizialmente ... per la produzione di C60 era una campana di vetro collegata a una pompa e a un ingresso del gas. Nella campana, due barre di grafite - una appuntita con estremità conica e l’altra con estremità piatta - vengono mantenute a contatto da una molla. L’apparecchiatura viene evacuata, riempita di elio a 14 kPa e una corrente elettrica viene fatta passare attraverso le barre. Ciò riscalda il punto di contatto a 2500 - 3000 °C e forma un fumo nero che si condensa sulla campana e su un raccoglitore di fumo. I fullereni vengono estratti dalla fuliggine con toluene con una resa del 10-15%. Il processo HUFFMAN-KRATSCHMER è stato brevettato e i primi sistemi di produzione di fullereni completamente automatizzati e controllati da computer sono disponibili in commercio.

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  The resistive heating of graphite was the first method for producing macroscopic quantities of fullerenes. The apparatus first used ... for the production of C60 was a bell jar connected to a pump and gas inlet. In the jar two graphite rods - one sharpened to a conical point and the other with a flat end - are kept in contact by a spring. The apparatus is evacuated, filled with helium at 14 kPa, and an electric current passed through the rods. This heats the point of contact to 2500 - 3000 °C and forms a black smoke, which condenses on the bell jar and a smoke catcher. The fullerenes are extracted from the soot with toluene in a yield of 10-15%. The HUFFMAN-KRATSCHMER process has been patented, and the first computer-controlled, fully automated fullerene production systems are commercially available.

Aspetto

• Gabbie poliedriche costituite interamente da anelli a cinque e sei membri ... i fullereni contengono 2(10+N) atomi di carbonio ... il fullerene più piccolo concepibile è C20 e tutti i fullereni devono contenere un numero pari di atomi di carbonio.

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  Polyhedral cages made up of entirely five-and six-membered rings ... fullerenes contain 2(10+N) carbon atoms ... the smallest conceivable fullerene is C20, and all fullerenes must contain an even number of carbon atoms.

• Le soluzioni di fullerene C60 in solventi idrocarburici sono color magenta ... quelle di fullerene C70 sono rosso porto. In alcuni solventi il fullerene C76 /e C84/ dà soluzioni giallo-verdi ... il fullerene C82 ha una tonalità meno verdastra. Le soluzioni di fullerene C78 sono marrone castano dorato

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  Solutions of C60 fullerene in hydrocarbon solvents are magenta ... C70 fullerene are port-wine red. In some solvents C76 /and C84/ fullerene gives yellow-green solutions ... C82 fullerene has a less greenish tinge. Solutions of C78 fullerene are golden chestnut brown

• Molecola aromatica sferica con una struttura a icosaedro troncato cavo, simile a un pallone da calcio. /C60/

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  Spherical aromatic molecule with a hollow truncated-icosahedron structure, similar to a soccer ball. /C60/

Altri nomi: buckminsterfullerène (francese), buckminsterfullerene (inglese), Buckminster-Fulleren (tedesco), buckminsterfullereno (spagnolo), buckminsterfullerene (italiano), buckminsterfulereno (portoghese).

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