物质名称：富勒烯C78，Fullerene C₇₈

基本性质

富勒烯C78是一种由78个碳原子组成的零维笼状分子，属于富勒烯家族成员。其分子式为C₇₈，分子量约为936.83，CAS号为136316-32-0。该物质在常温常压下以黑色粉末形式存在，熔点高于350℃，具有较高的热稳定性。其独特的笼状结构由五边形和六边形碳环交替连接而成，符合“孤立五角规则”，确保了结构的稳定性。

制备方法

富勒烯C78的制备主要采用直流电弧放电法，以CO₂为氧源，通过精确控制电弧参数生成氧化物团簇富勒烯Sc₂O@C₂ₙ（n=35-47），再经高效液相色谱分离纯化获得Sc₂O@C78异构体。此外，激光烧蚀法也可用于制备富勒烯C78，但产率较低且纯度控制难度较大。

结构特性

富勒烯C78的碳笼结构存在两种异构体：C₂ᵥ-(3)-C78和D₃ₕ(5)-C78，二者可通过Stone-Wales翻转实现结构互变。这种异构化现象显著影响其电子带隙和电化学性质，例如D₃ₕ(5)-C78的带隙较窄，更适合作为光电器件材料。此外，富勒烯C78的表面可通过化学修饰引入功能基团，拓展其应用范围。

应用领域

富勒烯C78在材料科学领域具有重要价值。其笼状结构可嵌入金属原子或分子，形成内嵌金属富勒烯，用于开发新型催化剂或磁性材料。此外，富勒烯C78还可作为光敏剂，在光催化反应中提升能量转化效率。在电子领域，其独特的电子结构使其成为有机太阳能电池和场效应晶体管的潜在候选材料。

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