富勒烯独特的分子结构,使其具有许多优异的物理性质,在光、电、磁、药物化学等方面有着广阔的应用前景。富勒烯研究几乎涉及物理学、化学以及材料科学的各个领域,同时对生物学、医学等也产生了巨大冲击,这使富勒烯家族成为当前科学界研究的热点。水溶性富勒烯衍生物的合成作为富勒烯化学修饰的一个重要分支,已经越来越显示它的独特优势,多羟基富勒烯衍生物-富勒醇,由于其独特的分子结构,使得其在高分子合成方面可用作基本板块,构筑一系列新型的三维结构的功能高分子材料,又由于其具有烯丙位羟基和中等的电子亲和力,从而易于在生物体中充当自由基清除剂和水溶性抗氧化剂的作用。本文作者采用发烟硫酸/催化剂酸化法合成了多羟基富勒烯衍生物-富勒醇,利用FTIR、1H NMR、元素分析等手段对其结构进行了表征,并初步讨论了其溶解性及荧光效应。实验发现该产物具有良好的水溶性,其荧光强度与浓度关系表明,富勒醇存在浓度自吸收收现象;然后以富勒醇为板块,采用高分子分子设计原理,通过自由基聚合的方法首次合成了2种富勒醇高分子(富勒醇/丙烯酰胺、富勒醇/丙烯酰胺/丙烯酸)衍生物,用FTIR、UV、RF等方法对聚合物的结构进行了表征。同时,采用透射电子显微镜对富勒醇及其衍生物的在水溶液中的形貌进行了观察,发现富勒醇在水溶液中为团聚的微球,而富勒醇衍生物则呈带囊泡结构的不同程度的聚集体。由于富勒醇本身就是以C60母体,因而具有较强的抗压承载能力,可望在润滑领域有着特殊的贡献,本文作者采用四球摩擦磨损实验机,研究了富勒醇及其衍生物作为润滑添加剂与OPZ基础液复配后的润滑性能,并用金相显微镜对使用该润滑液下的钢球磨斑形貌进行了考察。发现:第一、加入一定量的富勒醇或其衍生物为润滑添加剂,可有效的改善基础润滑液的润滑效果,使其承载能力和抗磨性能都有一定提高。进一步发现,这些添加剂的用量<WP=4>对于润滑液的性能均有很大关系,因此合适用量是取得较好润滑效果的必要条件。第二、富勒醇和富勒醇衍生物作为润滑添加剂,都能够大大地缩短基础液的磨合时间,而富勒醇衍生物比富勒醇作为润滑添加剂更能够使复配液较快地达到磨合期。第三、单独使用不含富勒醇的高分子均聚物添加到基础液中作为润滑液,润滑效果则并不理想。但若以富勒醇衍生物作为润滑添加剂与OPZ基础液(本实验室合成的一种摩擦性能极好的水基膜润滑剂)复配后就可达到较好的润滑效果。这可能与富勒醇独特的分子结构有关。富勒醇及其衍生物不仅作为润滑添加剂能改善基础液的润滑效果,而且其本身在生物医学领域也有着重要的研究价值,我们将富勒醇进行了生物活性初探,结果表明其具有明显的降低自由基对红细胞膜的损伤作用,并观察到其抑制自由基对细胞老化的影响,进一步的研究正在进行中,可望其在生物医学上有重要的应用价值。