富勒烯（Fullerenes，1996年诺贝尔化学奖）以其确定的分子结构、良好的溶解性、丰富的π电子及迷人的物化性质吸引了众多科学家的目光。将纳米尺寸的富勒烯分子组装成形貌各异的微纳结构是实现其应用的必由之路。然而，近年的相关研究仅局限于产量较高的富勒烯如C60及C70等，而对于具有不同光电性质、芳香特性及分子对称性的大碳笼富勒烯（C＞70），由于其产量较低、分离困难等因素，对其微纳结构和性质的研究一直没有突破。
图1.富勒烯C78的微纳结构的制备示意图
为此，华中科技大学卢兴教授团队的博士后沈王强（通讯作者）和博士生Nahar Jannatun等人通过改良的电弧放电法和多步高效液相色谱分离法，成功制备并提纯了克量级的大碳笼富勒烯C78。随后，他们利用液液界面沉积法，以均三甲苯（TMB）为良溶剂，异丙醇（IPA）为不良溶剂，率先探究了其微纳结构的制备与生长过程。有趣的是，他们发现：通过简单改变两种的溶剂体积比，可以分别获得立方体与骰子状微晶，而通过手摇微米立方体的母液会促进其向骰子状微晶转化，揭示了溶剂分子在不同微纳结构形成过程中的关键作用。此外，XRD与FTIR等测试表明，这两种微纳形貌均为简单立方结构，晶格间距为10.6Å，且晶格中嵌有TMB分子，从而导致立方体与骰子状材料具有优异光电相应与光致发光性质，展现了它们在光电探测等方面的应用前景。
文章链接：Nahar Jannatun, Ning Chen, Pengyuan Yu, Wangqiang Shen,*and Xing Lu*:Three-dimensional Cubic and Dice-like Microstructures of Higher Fullerene C78with Enhanced Photoelectrochemical and Photoluminescence Properties Chem. Eur.J.2021, 27,348-353. DOI: 10.1002/chem.202003476
