2023富勒烯行业发展现状调研分析

一、富勒烯的概况

富勒烯(Fullerene)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。根据碳原子的总数不同，富勒烯可以分为C₂₀、C₆₀、C₇₀、C₇₆、C₈₀等。其中，最小的富勒烯是C₂₀。C₆₀高度对称的笼状结构使其具有较高的稳定性，因此在富勒烯家族中研究最为广泛。

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。

富勒烯在大部分溶剂中溶解得很差，通常用芳香性溶剂，如甲苯、氯苯，或非芳香性溶剂二硫化碳溶解。纯富勒烯的溶液通常是紫色，浓度大则是紫红色，C70的溶液比C60的稍微红一些，因为其在500nm处有吸收;其他的富勒烯，如C76、C80等则有不同的紫色。富勒烯是迄今发现的唯一在室温下溶于常规溶剂的碳的同素异性体。

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。

二、富勒烯行业发展现状调研分析

目前，富勒烯在化妆品领域的应用最为成熟，根据数据显示，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。

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。2008年，中国抗衰老市场销售额在122亿元左右，预计到2020年中国抗衰老市场销售额突破800亿元。

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。

截至到2018年中国富勒烯行业专利公开专利量为620件，专利申请专利量为570件。从国内区域分布情况来分析，在富勒烯专利申请数量上，北京、江苏、广东位居前三，占据国内富勒烯专利申请数量的一半以上，对富勒烯产业将来的发展较为重视，走在其他省市之前。

根据中研普华产业研究院发布的《2022-2027年中国富勒烯行业市场深度调研及投资策略预测报告》显示：

在专利申请人申请量排名中，中国科学院化学研究所的表现最为突出共申请专利140件，海洋王照明科技股份有限公司(排名第二)与深圳市海洋王照明技术有限公司(排名第三)，分列第二与第三位。

2022年，厦大化学化工学院谢素原院士、袁友珠教授团队发现“纳米王子”——富勒烯的新功能，从而打通乙二醇常压合成的“卡点”。这一历时七年的研究成果，发表在2022年4月15日出版的美国的《科学》杂志。此次，厦大科学家发现了C60的另一角色——作为与过渡金属催化相结合的“电子缓冲剂”。这一成果首次将C60作为电子缓冲剂改性铜基催化剂，打通了从合成气制备乙二醇的常压加氢催化技术难关，完成了在近常压和低于200℃的条件下草酸二甲酯加氢制备乙二醇的规模化试验。用大白话说，厦大科学家的研究成果意义在于：利用富勒烯打通乙二醇常压合成的“卡点”。

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”。

据了解，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;富勒烯基础材料产业的经济价值巨大，国外市场上富勒烯相关产品的售价从300元至数万元/克不等，且销售被严格控制。

随着国内疫情得到良好的控制，国内经济开始回归到正常水平，预计未来化工新材料行业也将恢复高速增长。预计到2026年，国内化工新材料行业市场规模将达到7.5万亿元。

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