富勒烯行业深度分析 富勒烯行业应用现状分析2023

• 黄文玉 2023年11月2日 来源：互联网 科技日报 285 11
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富勒烯因其独特的零维结构，是近年来最重要的含碳纳米材料之一。同时，富勒烯具有特殊的光学性质、电导性及化学性质，因此富勒烯及其衍生物在电、光、磁、材料学等方面都得到了广泛的应用。

富勒烯的概念

富勒烯是一种完全由碳组成的中空分子，形状呈球型、椭球型、柱型或管状。富勒烯在结构上与石墨很相似，石墨是由六元环组成的石墨烯层堆积而成，而富勒烯不仅含有六元环还有五元环，偶尔还有七元环。在富勒烯发现之前，碳的同素异形体的只有石墨、金刚石、无定形碳(如炭黑和炭)，它的发现极大地拓展了碳的同素异形体的数目。富勒烯和碳纳米管独特的化学和物理性质以及在技术方面潜在的应用，引起了科学家们强烈的兴趣，尤其是在材料科学、电子学和纳米技术方面。

富勒烯因其独特的零维结构，是近年来最重要的含碳纳米材料之一。同时，富勒烯具有特殊的光学性质、电导性及化学性质，因此富勒烯及其衍生物在电、光、磁、材料学等方面都得到了广泛的应用。2022年11月，中国矿业大学科研团队发现外径约55纳米的天然洋葱状富勒烯，即“碳洋葱”，这是目前地球上发现的最大的天然“碳洋葱”。

在富勒烯发现之前，碳的同素异形体的只有石墨、金刚石、无定形碳(如炭黑和炭)，它的发现极大地拓展了碳的同素异形体的数目。富勒烯和碳纳米管独特的化学和物理性质以及在技术方面潜在的应用，引起了科学家们强烈的兴趣，尤其是在材料科学、电子学和纳米技术方面。

富勒烯行业发展现状分析

由于富勒烯及其衍生物具有完美的对称结构，使其生物、物理和化学内涵十分丰富，这些特性可以应用在信息、生物医药、能源等方面有十分广阔的应用。具体地说，可以作为催化剂载体、制成高能电池材料、诊断肿瘤的影像剂、抑制肿瘤细胞和烈性传染性病毒的药物。此外，利用富勒烯及其衍生物有选择性地吸收特定种类气体的性质，可以在工业上用作气体杂质的去除剂。

富勒烯因其独特的结构，是近年来最重要的含碳纳米材料之一。富勒烯及其衍生物在医疗，工业，科研等方面都得到了广泛的应用。富勒烯具有抗氧化活性和细胞保护作用、抗菌活性、抗病毒作用，能够用于负载药物和肿瘤治疗，同时，富勒烯也是一种有效的自由基清除剂和抗氧化剂，对富勒烯进行化学修饰得到的富勒烯衍生物具有良好的水溶性及生物活性。另外，由于富勒烯能够亲和自由基，因此个别商家将水溶性富勒烯分散于化妆品，在化妆品制备中作为抗氧化因子。

富勒烯材料因具有高电子迁移率、可调控的能级以及低温成膜等特性，所以它在钙钛矿太阳能电池中充当关键的电子传输层材料。富勒烯衍生物与卟啉、二茂铁等富电子基团共价或非共价形成多元体，用于研究分子内能量、电荷转移、光致能量和电荷转移。此外它在超导材料、气体存储等、催化剂等领域都具有重要的应用潜力。经过30多年的发展，富勒烯在电子信息、生命科学、航空航天、化妆品等领域逐渐显示出其独有的应用场景。

根据中研普华产业研究院发布的《2022-2027年富勒烯行业市场深度分析及发展规划咨询综合研究报告》显示：

目前正处于富勒烯应用的培育期，也是富勒烯投资的重要窗口期，富勒烯的产业化步伐正在加快，富勒烯的应用与研究开发持续升温，市场每年以70%左右的速度增长，富勒烯产业大有可为。目前，富勒烯在化妆品领域的应用最为成熟，2017年中国富勒烯化妆品数量为249款，企业数量为70家，2018年中国富勒烯化妆品数量约为8000款，企业数量在700家左右。富勒烯是目前市面上最强的抗氧化成分，能像海绵般的快速将体内的自由基吸收，与其他成分相比，富勒烯成分可以在肌肤老化连锁反应源头就吸附、扫除自由基，降低人体的老化反应，且是维他命的125倍。

目前世界上仅有为数不多的国家实现富勒烯量产，其中，美国有少数几家公司生产，产量为公斤级，售价非常昂贵;俄罗斯有2家公司生产，产量为公斤级，成本很高;日本三菱公司的富勒烯产量在国际上首次达到吨级，但主要用于国内军工，并不外售。

根据药监局备案网站数据，截至2021年底，中国化妆品注册备案产品数量达到160余万个，成为仅次于美国的全球第二大化妆品市场，国产品牌强势崛起，但真正能够打爆的单品却屈指可数。产品战略需体现品牌战略定位，品牌的核心差异化需要通过产品的差异化来实现。

外部借力，内部发力。2020年通过“科技兴蒙”行动项目载体，福纳康生物技术有限公司引进中国科学院化学研究所研究员王春儒科研团队，对化学研究所的发明专利——一种提高电弧放电法制备C60/C70富勒烯产率的方法CN102231925B进行科技成果转化。

富勒烯行业未来发展趋势预测

与传统材料相比，新材料产业具有技术高度密集，研究与开发投入高，产品附加值高，生产与市场国际性强，以及应用范围广，发展前景好等特点，新材料的研发水平及产业化规模已成为衡量一个国家经济、社会发展、科技进步和国防实力的重要标志。我国在“十四五”规划中也将富勒烯纳入新型纳米碳材料及器件重点项目，因此在政策扶持下，未来我国富勒烯相关技术不断突破，将带动富勒烯市场需求的持续增长。

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