60C发光材料的奥秘

在深入研究“布基球”这种足球状分子的过程中，科学家发现，当60C分子和多孔材料结合时，还具有发光的性能。1993年，英国曼彻斯特大学科学技术学院的化学家戴维·利领导的一个科研小组，在把布基球放在一种名叫VP1-5的多孔材料中，并用激光照射时，结果使含布基球的多孔材料发出了霓虹般的彩色。这种多孔材料和60C分子组成的复合材料，有可能用于制造发射各种频率的激光器和平面投影显示屏。

用激光照射多孔材料和60C就能发出彩色光，其中的奥秘目前还解释不清。但戴维·利真正感兴趣的不是用激光来使60C发光(这叫光致发光)，而是用电来使60C和多孔材料发光，这叫电致发光。因为只有电致发光材料才有大的商业价值。现在，戴维·利决定设法改变60C分子的光学性能。要做到这一点，只有将60C分子限制在很小的尺度范围内，例如限制在薄膜内。

为什么这样就能改变光学性能呢？因为现在知道，半导体的光学性能和它的形状有极大关系。比如，块状的多孔硅可以制出发近红外线光的半导体器件，而片状的多孔硅可以制出发绿光的半导体器件，带状或线状的多孔硅能发蓝绿光，而所谓的量子点多孔硅则发蓝光。

因此，戴维·利就想，如果把60C分子密封在一种多孔的矿物沸石的一维孔道(或叫链条式孔道)内，60C分子就可能像多孔硅一样改变光学性能，也会发出不同色彩的光束。但沸石中的微孔的直径极小，还不到1纳米(即1/109米)，而布基球的直径大约为1纳米。于是，他决定用另一种叫VP1-5的微孔材料代替沸石来捕获布基球分子，因为这种材料中的微孔的直径约为1.25纳米。

这样做的方法是：先将纯布基球溶解在一种叫苯的化合物中，然后在50℃的温度下将微孔材料VP1-5放入其中，搅拌一整夜之后，溶解在苯中的60C分子就渗进到了VP1-5这种多孔材料的微孔中。最后再用苯洗涤已渗入60C分子的VP1-5材料，以保证在VP1-5的表面没有粘附60C分子。

经过这些处理之后，戴维·利开始做发光试验。每次试验都用485纳米的蓝色激光照射，结果发现，除纯粹的VP1-5多孔材料不发光外，凡渗入有60C分子的VP1-5多孔材料都能发光，而且可发出很强的光。即使用功率微弱的激光照射，在并不黑暗的房间里也能看到这种光亮。这种复合材料发出的光和单独的60C发出的较弱的光大不相同。含60C的VP1-5多孔复合材料的光谱几乎完全是可见光，因而这样的材料可以作为一种光源实际应用。为此，他们申请了专利，专利名称为：富勒氏分子，一种光源材料。

铌的“曾用名”

现在的化学元素周期表中的第41号元素铌，以前的名字叫钶，提起这个元素的名字的更改，还有一段曲折的故事哩！

17世纪中叶，在北美的哥伦比亚地区，地质学家发现了一种沉重的黑色矿石，其中含有金色脉纹的云母矿脉。后来，这种矿石标本被送到大英博物馆，保存在一个玻璃盒子里，称为“哥伦比特”矿标本。

1801年，英国著名化学家查尔斯·哈切特在参观博物馆时，对这种漂亮的“哥伦比特”矿石产生了浓厚的兴趣，他和博物馆取得联系，要求对这种矿石做进一步研究分析，博物馆为他提供了分析样品。经过分析，哈切特发现这种矿石中含有很多铁、锰和氧，另外还含有一种过去从来没有见过的金属元素，但这种元素很难单独提炼出来。为了纪念发现这个元素的发现地，哈切特把这种新元素取名为“哥伦比姆”。“哥伦比姆”这个元素的中文译名就是“钶”。

但事情并没有到此为止。1844年，德国化学家海因里希·罗斯又发现，称为“哥伦比特”矿的矿石中，不仅含有钶，而且还含有另一种金属钽。这两种元素的性质很相近，就像一对孪生兄弟，没有先进的分析方法很难区分它们。

由于钽是用希腊神话中的主神宙斯的儿子坦塔罗斯的名字命名的，所以罗斯认为，钶这种元素，也应用希腊神话中神的名字命名。坦塔罗斯的女儿叫尼俄柏，于是他将元素钶更名为铌。铌的英文名称就是由尼俄柏演变而来的。

但是，罗斯给钶取的新名字，英国、美国的科学家不同意，因为在英美等不少国家，钶的名字已经被人们熟悉，更名改姓给他们造成不少麻烦，因此一直到20世纪40年代，英美等国一直在出版物中使用钶这个名字，不去理睬罗斯的女神“尼俄柏”，就是不叫“铌”。

但是，同一个东西叫两种名称给科学研究工作造成种种麻烦。因此，在1951年，国际理论化学和应用化学联合会决定将名称统一，在出版物中一律称铌。这一决定刚颁布时，英美的一些化学家就想抵制这个决定，他们认为将钶改称为铌的决定不公平，但他们的反对没有生效。联合会宣布这一决定为“终审裁决”，英美等国才不得不在正式文献中使用新的名称铌及其元素符号Nb。

铌具有优异的特性：熔点高，只有3000℃～4000℃的电弧熔化炉才能使它熔化；又耐腐蚀，就是王水也不能将它溶解。所以，铌合金是制造电子管、火箭、宇宙飞行器和热中子堆的结构材料，是国防、工业、科研中的重要战略元素。特别是铌锡合金超导材料能制造电力传输导线，可以大大降低电力的无功损耗。我国从1958年起开始研究铌的生产工艺，1963年开始进行铌的工业生产，现在已能生产各种牌号的铌合金和铌锡超导材料。