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富勒烯（英語：Fullerene） 或巴克球、足球烯是一種完全由碳組成的中空分子，形狀呈球型、橢球型、柱型或管狀。富勒烯在結(jié)構(gòu)上與石墨很相似，石墨是由六元環(huán)組成的石墨烯層堆積而成，而富勒烯不僅含有六元環(huán)還有五元環(huán)，偶爾還有七元環(huán)。
1985年英國化學家哈羅德·沃特爾·克羅托博士和美國科學家理查德·斯莫利在萊斯大學制備出了第一種富勒烯，即“C60分子”或“富勒烯”，因為這個分子與建筑學家巴克明斯特·富勒的建筑作品很相似，為了表達對他的敬意，將其命名為“巴克明斯特·富勒烯”（巴克球）。飯島澄男早在1980年之前就在透射電子顯微鏡下觀察到這樣洋蔥狀的結(jié)構(gòu)。自然界也是存在富勒烯分子的，2010年科學家們通過史匹哲太空望遠鏡發(fā)現(xiàn)在外太空中也存在富勒烯。“也許外太空的富勒烯為地球提供了生命的種子”。
在富勒烯發(fā)現(xiàn)之前，碳的同素異形體的只有石墨、鉆石、無定形碳（如炭黑和炭），它的發(fā)現(xiàn)極大地拓展了碳的同素異形體的數(shù)目。富勒烯和碳納米管獨特的化學和物理性質(zhì)以及在技術(shù)方面潛在的應(yīng)用，引起了科學家們強烈的興趣，尤其是在材料科學、電子學和納米技術(shù)方面。
大量低成本地制備高純度的富勒烯是富勒烯研究的基礎(chǔ)，自從克羅托發(fā)現(xiàn)C60以來，人們發(fā)展了許多種富勒烯的制備方法。目前較為成熟的富勒烯的制備方法主要有電弧法、熱蒸發(fā)法、燃燒法和化學氣相沉積法等。
一般將電弧室抽成高真空，然后通入惰性氣體如氦氣。電弧室中安置有制備富勒烯的陰極和陽極，電極陰極材料通常為光譜級石墨棒，陽極材料一般為石墨棒，通常在陽極電極中添加銖、鎳、銅或碳化鎢等作為催化劑。當兩根高純石墨電極靠近進行電弧放電時，炭棒氣化形成等離子體，在惰性氣氛下小碳分子經(jīng)多次碰撞、合并、閉合而形成穩(wěn)定的C60及高炭富勒烯分子，它們存在于大量顆粒狀煙灰中，沉積在反應(yīng)器內(nèi)壁上，收集煙灰提取。電弧法非常耗電、成本高，是實驗室中制備空心富勒烯和金屬富勒烯常用的方法。
苯、甲苯在氧氣作用下不完全燃燒的碳黑中有C60和C70，通過調(diào)整壓強、氣體比例等可以控制C60與C70的比例，這是工業(yè)中生產(chǎn)富勒烯的主要方法。
由于富勒烯能夠親和自由基，因此個別商家將水溶性富勒烯分散于化妝品，但是效果一般且價格昂貴。
富勒烯衍生物與卟啉、二茂鐵等富電子基團共價或非共價形成多元體，用于研究分子內(nèi)能量、電荷轉(zhuǎn)移、光致能量和電荷轉(zhuǎn)移。
自1995年俞剛博士將富勒烯的衍生物PCBM（[6,6]-phenyl-c61-butyric acid methyl ester，簡稱PC61BM或PCBM）用于本體異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池以來，有機太陽能電池得到了長足的發(fā)展，其中有三家公司已經(jīng)將摻雜PCBM的有機太陽能電池商用，迄今大部分有機太陽能電池以富勒烯做為電子受體材料。