摘要:1985年,三位科学家哈罗德·克罗托、罗伯特·柯尔和理查德·斯莫利在研究星际碳团簇时,意外发现了一种全新的碳同素异形体——富勒烯。这种由60个碳原子组成的笼状分子,因其独特的足球状几何结构而被命名为巴克敏斯特富勒烯,标志着材料科学进入了一个全新的时代。富勒烯的
1985年,三位科学家哈罗德·克罗托、罗伯特·柯尔和理查德·斯莫利在研究星际碳团簇时,意外发现了一种全新的碳同素异形体——富勒烯。这种由60个碳原子组成的笼状分子,因其独特的足球状几何结构而被命名为巴克敏斯特富勒烯,标志着材料科学进入了一个全新的时代。富勒烯的发现不仅颠覆了人们对碳原子结构形式的传统认知,更开启了纳米科学技术的崭新篇章。
在富勒烯发现之前,科学界普遍认为碳元素只有两种稳定的同素异形体:石墨和金刚石。石墨具有层状结构,碳原子以sp²杂化形式排列;金刚石则呈现三维网络结构,碳原子采用sp³杂化。富勒烯的出现彻底改变了这一认知,它既不是平面结构,也不是无限延伸的三维网络,而是一个封闭的笼状分子。这种独特的结构赋予了富勒烯许多前所未有的物理和化学性质,为材料科学、超导研究、药物传递等领域带来了革命性的机遇。
富勒烯的发现过程本身就是一个科学史上的经典案例,体现了偶然发现与科学洞察相结合的重要性。从最初的质谱实验观察到结构的确认,从理论计算的验证到大规模制备方法的建立,每一个环节都展现了现代科学研究的严谨性和创新性。本文将通过详细的理论分析和实验证据,全面阐述富勒烯这一碳笼分子的科学内涵及其深远影响。
1. 发现历程与实验过程的科学突破
富勒烯的发现始于对星际空间碳化学的好奇心研究。1985年9月,英国苏塞克斯大学的哈罗德·克罗托访问美国莱斯大学,与理查德·斯莫利和罗伯特·柯尔合作,试图模拟红巨星大气中碳原子的聚集过程。他们使用激光蒸发技术,将石墨靶材在氦气氛围中蒸发,然后通过飞行时间质谱仪分析产生的碳团簇。
实验装置的核心是一台自制的团簇束装置,包括激光蒸发源、超声分子束和飞行时间质谱检测器。强脉冲激光聚焦在旋转的石墨盘上,瞬间产生的高温使碳原子汽化。这些碳原子在氦气载气的作用下快速冷却,形成各种尺寸的碳团簇。通过调节激光功率、氦气压力和延迟时间等实验参数,研究者们观察到了质谱图中不同质量数对应的峰强度变化。
令人惊讶的是,在所有检测到的碳团簇中,质量数为720的峰表现出异常的强度和稳定性,对应着由60个碳原子组成的分子C₆₀。这个峰不仅在各种实验条件下都保持突出,而且显示出明显的"魔数"效应,暗示着C₆₀具有特殊的稳定结构。类似地,质量数为840的C₇₀也表现出相对较强的信号,但强度远不及C₆₀。
面对这一反常现象,研究团队开始思考可能的分子结构。传统的链状或环状碳结构都无法解释C₆₀的异常稳定性。克罗托回忆起建筑师巴克敏斯特·富勒设计的测地穹顶结构,这种由五边形和六边形组成的球形结构启发了他们的思考。通过纸模型的构建,他们发现20个六边形和12个五边形可以完美地组成一个封闭的球状结构,恰好包含60个顶点,每个顶点代表一个碳原子。
这种结构的几何特征可以用欧拉多面体定理来描述:V - E + F = 2,其中V是顶点数,E是边数,F是面数。对于C₆₀分子,V = 60,F = 32(20个六边形加12个五边形),因此E = 90。每个碳原子与三个相邻的碳原子形成共价键,整个分子呈现出高度对称的伊科萨面体对称性。
为了验证这一结构假设,研究团队进行了一系列后续实验。他们发现C₆₀分子具有很高的热稳定性,在高温下仍能保持结构完整性。更重要的是,通过改变实验条件,他们能够调控C₆₀的产量,进一步证实了这种分子的真实存在。这些实验结果最终发表在1985年的《自然》杂志上,立即引起了全世界科学界的巨大关注。
初始的发现虽然具有开创性,但仍面临着结构确认的挑战。质谱技术只能提供分子量信息,无法直接证明分子的三维结构。因此,理论计算和其他实验技术的验证成为必要。随后几年中,多个研究组通过量子化学计算、核磁共振谱学、红外光谱学等方法,逐步确认了C₆₀的笼状结构,为富勒烯化学的发展奠定了坚实基础。
2. 分子几何结构与对称性分析
富勒烯C₆₀的几何结构是自然界中最完美的分子对称体之一,其伊科萨面体对称性使其成为群论和分子对称性研究的典型范例。这种结构可以通过严格的数学方法进行描述,揭示了几何学与化学之间的深刻联系。
C₆₀分子的基本几何特征是由20个六边形面和12个五边形面组成的截角二十面体。每个碳原子都位于两个六边形和一个五边形的交汇点,与三个相邻碳原子形成键角约为120°的平面三配位结构。然而,由于曲面效应,实际的键角略有偏离,使得整个分子呈现出球状轮廓。
分子的对称性可以用点群I_h来描述,这是最高阶的点群之一,包含120个对称操作。这些对称操作包括:A) 12个C₅轴,每个通过五边形的中心和分子的中心;B) 20个C₃轴,每个通过六边形的中心;C) 15个C₂轴,每个通过相对边的中点;D) 各种反演和镜面对称操作。这种高度对称性不仅决定了分子的稳定性,也深刻影响了其光谱性质和化学反应性。
从键长的角度分析,C₆₀中存在两种不同的碳碳键:五边形与六边形共边的键(5-6键)和两个六边形共边的键(6-6键)。实验测定和理论计算表明,5-6键的键长约为1.46 Å,而6-6键的键长约为1.40 Å。这种键长差异反映了分子轨道杂化的复杂性,也影响了分子的电子结构和反应活性。
分子的曲率可以通过高斯曲率来定量描述。对于球面上的每个点,高斯曲率K = 1/R²,其中R是球面半径。C₆₀分子的有效半径约为3.5 Å,因此其高斯曲率约为0.08 Å⁻²。这种内禀曲率是富勒烯区别于平面石墨结构的关键特征,也是其独特性质的几何起源。
电子密度分布的分析显示,C₆₀分子的π电子云呈现出复杂的三维分布。与平面共轭体系不同,球形共轭体系的π轨道不再严格垂直于σ键框架,而是呈现出一定的轨道杂化。这种轨道杂化程度可以通过杂化角θ来描述,计算表明θ约为11.6°,介于理想的sp²杂化(θ = 0°)和sp³杂化(θ = 19.47°)之间。
分子的振动模式分析是理解其结构稳定性的重要途径。根据群论分析,C₆₀分子共有174个振动模式,其中只有4个是红外活性的,10个是拉曼活性的。这种选择定则的严格性反映了分子对称性的高度,也为光谱鉴定提供了重要的理论依据。最特征的振动模式包括位于1469 cm⁻¹的A_g模式和位于527 cm⁻¹的另一个A_g模式,这些峰在拉曼光谱中表现出强烈的信号。
从拓扑学的角度来看,富勒烯结构满足欧拉公式的一个重要推论:在由五边形和六边形组成的封闭多面体中,五边形的数量必须恰好是12个。这个数学定理解释了为什么较小的富勒烯(如C₆₀、C₇₀)中都包含恰好12个五边形,而六边形的数量可以变化。对于C_n富勒烯,六边形数量为(n-20)/2,这个公式为理解富勒烯家族的结构规律提供了重要指导。
3. 量子力学理论计算与电子结构
富勒烯C₆₀的电子结构计算是理论化学的一个重要里程碑,它不仅验证了实验观察到的分子稳定性,还预测了许多重要的物理化学性质。量子力学计算揭示了这种球形共轭分子独特的电子特征,为理解其反应性和功能特性提供了深刻洞察。
分子轨道理论的应用是理解C₆₀电子结构的关键。使用密度泛函理论(DFT)方法进行的计算显示,C₆₀分子具有240个价电子,全部成对占据在120个分子轨道中。最高占据分子轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)之间的能隙约为1.6-1.8 eV,这个数值表明C₆₀是一个中等带隙的半导体材料。
电子结构的计算可以通过求解薛定谔方程来实现:
H^ψ = Eψ (公式1)
其中H^是分子的哈密顿算符,ψ是分子轨道波函数,E是对应的轨道能量。对于C₆₀这样的大分子,通常采用线性组合原子轨道(LCAO)方法,将分子轨道表示为原子轨道的线性组合:
ψ_i = Σ_j c_ij φ_j (公式2)
其中φ_j是第j个原子轨道,c_ij是组合系数。
C₆₀分子的π电子系统尤其值得关注。60个π电子分布在30个π分子轨道中,形成了一个封闭的球形共轭体系。与苯等平面共轭分子不同,球形共轭导致了轨道能级的独特分布模式。计算显示,HOMO是一个三重简并的h_u轨道,而LUMO是一个三重简并的t_1u轨道。这种轨道简并性是分子高对称性的直接结果,也影响了其光谱和电化学性质。
分子的电子亲合能和电离能是衡量其电子给受体能力的重要参数。理论计算预测C₆₀的第一电子亲合能约为2.65 eV,表明它是一个良好的电子受体。实验测量的结果与理论预测高度吻合,验证了计算方法的可靠性。电离能的计算则显示C₆₀失去电子相对困难,第一电离能约为7.6 eV。
静电势的分析揭示了分子表面的电荷分布特征。计算表明,六边形区域的静电势相对较正,而五边形区域则相对较负。这种不均匀的电荷分布对于理解富勒烯的化学反应选择性具有重要意义,亲电试剂倾向于攻击电子云密度较高的六边形区域。
分子的极化性质可以通过计算其电偶极极化率来量化。C₆₀分子由于其球形对称性,不具有永久电偶极矩,但具有较大的诱导偶极矩。计算得出的平均极化率α约为76.5 ų,这个数值明显大于苯分子(10.3 ų),反映了富勒烯分子的高极化特性。
激发态的计算对于理解C₆₀的光学性质至关重要。时间依赖密度泛函理论(TD-DFT)计算显示,C₆₀的第一激发态位于约1.85 eV处,对应于可见光区域的吸收。这个激发过程主要涉及从HOMO到LUMO的电子跃迁,但由于对称性禁阻,这个跃迁的振子强度很小,解释了为什么C₆₀溶液呈现紫红色而不是强烈吸收的颜色。
核磁屏蔽常数的计算为理解¹³C NMR谱提供了理论基础。由于C₆₀分子的高对称性,所有碳原子在化学环境上是等价的,因此¹³C NMR谱中只出现一个信号峰,位于约143 ppm处。这个化学位移值介于石墨(约120 ppm)和金刚石(约38 ppm)之间,反映了富勒烯独特的电子环境。
分子的热力学稳定性可以通过计算其形成焓来评估。理论计算表明,C₆₀的标准生成焓约为+2300 kJ/mol,这个正值表明富勒烯相对于石墨在热力学上是不稳定的。然而,其动力学稳定性很高,分解需要克服较高的活化能垒,这解释了为什么C₆₀在常温常压下能够稳定存在。
4. 物理性质与化学特性的系统研究
富勒烯C₆₀展现出了一系列独特的物理性质和化学特性,这些性质源于其特殊的笼状结构和电子构型。通过系统的实验研究和理论分析,科学家们逐步揭示了这种碳笼分子的多面性,为其应用开发奠定了坚实基础。
在固态物理性质方面,C₆₀形成的分子晶体具有面心立方结构,晶格常数约为14.2 Å。在室温下,C₆₀分子在晶格中进行快速的转动运动,转动频率约为10¹¹ Hz。这种分子转动导致了有趣的相变现象:在约260 K时,晶体发生相变,分子转动被冻结,晶体对称性从立方相转变为简单立方相。这种相变伴随着热容的异常,为研究分子固体的动力学行为提供了重要范例。
C₆₀的导热性质表现出各向异性特征。沿着分子间接触方向的热导率约为0.4 W/(m·K),而垂直方向的热导率则明显较小。这种各向异性源于分子间相互作用的方向性,也影响了基于富勒烯的复合材料的热管理性能。比热容的测量显示,C₆₀在室温下的摩尔热容约为544 J/(mol·K),其中包含了分子振动、转动和晶格振动的贡献。
电学性质的研究揭示了C₆₀作为分子半导体的特征。纯净的C₆₀晶体具有约1.5 eV的带隙,电导率很低,约为10⁻⁹ S/cm。然而,通过掺杂可以显著改变其电学性质。碱金属掺杂(如K₃C₆₀、Rb₃C₆₀)能够将电子注入LUMO轨道,使材料变为导体甚至超导体。其中K₃C₆₀的超导转变温度T_c约为18 K,而Rb₃C₆₀的T_c可达29.5 K。
超导性质的发现是富勒烯化学的重要突破之一。这类富勒烯超导体属于非常规超导体,其配对机制仍存在争议。基于BCS理论的分析表明,电子配对可能主要由分子内振动模式介导,特别是C₆₀分子的径向呼吸模式。超导配对的库珀电子对密度可以表示为:
n_s = (m*/π·ħ²) * k_B * T_c (公式3)
其中m*是有效质量,k_B是玻尔兹曼常数。
光学性质方面,C₆₀在可见光区域表现出特征的吸收光谱。溶液中的C₆₀呈现紫红色,主要吸收峰位于约330 nm、410 nm和530 nm处。这些吸收峰对应于不同的电子跃迁,其中最强的330 nm峰归属于h_u → t_1g跃迁。荧光光谱显示C₆₀具有很弱的发光性质,量子产率约为0.00024,这种弱荧光主要源于自旋轨道耦合导致的三重态形成。
非线性光学性质的研究表明,C₆₀具有很强的三阶非线性光学响应。三阶非线性极化率χ⁽³⁾的数值约为10⁻³¹ esu,比普通有机分子大几个数量级。这种强非线性响应使得富勒烯成为光限幅器件的理想材料,在激光防护等领域具有重要应用价值。
化学反应性的研究显示,C₆₀虽然结构稳定,但仍然可以发生多种化学反应。最重要的反应类型包括亲电加成、环加成和还原反应。由于分子表面的曲率张力,C₆₀倾向于通过化学反应来减小这种张力。例如,与苯相比,C₆₀更容易发生加成反应而不是取代反应,这反映了其独特的电子结构特征。
电化学性质的系统研究揭示了C₆₀优异的电子受体能力。循环伏安法测量显示,C₆₀可以可逆地接受多达6个电子,形成C₆₀⁶⁻阴离子。第一个还原电位约为-1.06 V(相对于标准氢电极),后续的还原电位依次变负,反映了库仑排斥效应的影响。这种多电子还原能力使得富勒烯在电池材料和电子器件中具有潜在应用价值。
溶解性质的研究表明,C₆₀在极性溶剂中的溶解度很小,但在某些非极性有机溶剂中具有适度的溶解度。在甲苯中的溶解度约为2.8 mg/mL,在CS₂中的溶解度则高达7.9 mg/mL。溶解度的差异主要源于溶质与溶剂之间的色散相互作用强度。溶解过程的热力学分析显示,C₆₀的溶解主要由熵效应驱动,溶解焓通常为正值。
5. 制备方法与大规模合成技术
富勒烯的制备技术从最初的实验室小量合成发展到工业化大规模生产,经历了多次技术革新和工艺优化。这个发展过程不仅推动了富勒烯科学的深入发展,也为其商业化应用奠定了重要基础。
最早的富勒烯制备方法是激光蒸发法,这也是其发现过程中使用的技术。该方法使用强脉冲激光照射石墨靶材,在惰性气体环境中形成碳团簇。激光功率密度通常需要达到10⁸-10⁹ W/cm²,以确保石墨的完全汽化。蒸发过程中的温度可达数千度,碳原子在快速冷却过程中重新组合形成各种尺寸的碳笼结构。虽然这种方法产量很低,但它为理解富勒烯形成机制提供了重要信息。
电弧放电法是第一个实现富勒烯宏量制备的技术,由克雷奇默等人在1990年开发。该方法使用两根石墨电极在氦气氛围中产生电弧放电,放电电流通常为100-200 A,电极间距约为1-2 mm。电弧产生的高温(约3000-4000 K)使石墨升华,形成的碳烟中含有约10-15%的富勒烯混合物。通过甲苯等溶剂提取,可以获得相对纯净的富勒烯溶液。
电弧放电过程中的能量平衡可以通过以下关系描述:
P = I * V = I² * R (公式4)
其中P是电弧功率,I是放电电流,V是电弧电压,R是电弧电阻。典型的电弧功率约为1-2 kW,其中大部分能量用于石墨的升华和电离。
燃烧法是另一种重要的富勒烯制备方法,基于碳氢化合物在特定条件下的不完全燃烧。该方法通常在低压(约20-40 Torr)和富燃条件下进行,燃料可以是苯、甲苯或乙炔等。燃烧温度需要精确控制在1000-1200°C范围内,过高或过低的温度都不利于富勒烯的形成。与电弧法相比,燃烧法的产率相对较低,但能够连续生产,适合某些特殊应用。
溶液化学法的发展为富勒烯的功能化修饰提供了新途径。该方法通过在溶液中进行化学反应来制备富勒烯衍生物,避免了高温过程可能引起的结构破坏。例如,通过Diels-Alder反应可以将各种有机基团引入富勒烯分子,制备具有特定功能的富勒烯衍生物。这种方法的选择性好,但需要预先制备纯净的C₆₀作为起始原料。
分离纯化技术的发展是富勒烯制备工艺中的关键环节。高效液相色谱法(HPLC)是最常用的分离技术,能够有效分离C₆₀、C₇₀和更高分子量的富勒烯。色谱分离基于不同富勒烯分子与固定相的相互作用差异,C₆₀由于分子尺寸较小,保留时间最短,首先被洗脱。工业化生产中通常使用制备型HPLC,单次进样量可达几十毫克。
升华纯化是另一种重要的纯化方法,特别适用于去除低挥发性杂质。C₆₀的升华温度约为400°C(在10⁻³ Torr压力下),通过梯度升华可以实现高纯度产品的制备。这种方法的优点是不需要有机溶剂,得到的产品纯度很高,但处理量相对较小。
现代工业化生产主要采用改进的电弧法,结合自动化控制系统实现连续生产。典型的工业装置包括自动进给系统、氛围控制系统、冷却收集系统和后处理系统。生产效率的提高主要通过优化电弧参数、改进电极材料和强化冷却过程实现。目前先进的生产线每小时可以生产数十克富勒烯混合物。
质量控制是富勒烯生产中的重要环节,需要综合使用多种分析技术。¹³C NMR谱是鉴定富勒烯纯度的标准方法,纯净的C₆₀在143 ppm处只显示一个峰。紫外-可见光谱可以定量分析富勒烯的浓度和组成比例。质谱分析能够检测高分子量杂质的存在。热重分析则用于评估产品的热稳定性和挥发性杂质含量。
成本分析显示,富勒烯的生产成本主要由原料成本、能耗成本和人工成本构成。电弧法的能耗较高,每克C₆₀的电能消耗约为50-100 kWh。随着生产规模的扩大和技术改进,富勒烯的价格已从最初的每克数千美元降至目前的每克几十美元,使其商业化应用成为可能。
6. 科学意义与未来应用前景
富勒烯的发现不仅是化学和材料科学的重大突破,更开启了纳米科学技术的新纪元。作为第一个被明确确认的纳米尺度分子材料,富勒烯为人类理解和操控纳米世界提供了重要的分子工具和概念框架。
在基础科学研究方面,富勒烯为验证和发展量子化学理论提供了理想的分子模型。其独特的球形共轭结构挑战了传统的有机化学概念,促进了理论计算方法的改进和新概念的建立。富勒烯化学的发展推动了分子轨道理论、密度泛函理论和群论在大分子体系中的应用,为现代量子化学的发展做出了重要贡献。
超导性质的发现使富勒烯成为研究非常规超导机制的重要材料体系。A₃C₆₀型超导体(A为碱金属)的研究为理解强关联电子系统的超导性提供了新的视角。与传统的BCS超导体不同,富勒烯超导体可能涉及电子-分子振动耦合的新机制,这对于室温超导体的探索具有重要启示意义。
在生物医学领域,富勒烯及其衍生物展现出巨大的应用潜力。C₆₀分子的笼状结构使其能够包裹小分子药物,作为药物载体实现靶向传递。研究表明,某些富勒烯衍生物具有抗病毒、抗肿瘤和抗氧化活性。例如,水溶性富勒烯衍生物能够有效清除自由基,在神经保护和抗衰老研究中显示出良好前景。
富勒烯在光伏技术中的应用是其最成功的商业化应用之一。作为有机太阳能电池中的电子受体材料,富勒烯衍生物如PC₆₁BM和PC₇₁BM已经实现了产业化生产。这类材料与聚合物给体材料形成的本体异质结构能够有效分离光生载流子,实现较高的光电转换效率。目前基于富勒烯的有机太阳能电池效率已超过10%,在柔性电子和建筑一体化光伏等领域具有独特优势。
在电子器件领域,富勒烯的独特电子性质使其在分子电子学中占据重要地位。单分子晶体管、分子存储器和分子开关等器件的研究中,富勒烯都表现出良好的性能。其分子尺寸和稳定的电子结构为实现超小型化电子器件提供了可能性。随着分子操控技术的进步,基于富勒烯的分子电子器件有望在未来的信息技术中发挥重要作用。
环境科学应用方面,富勒烯的光催化性质为污水处理和空气净化提供了新思路。在光照条件下,C₆₀能够产生单线态氧和其他活性氧物种,有效降解有机污染物。与传统的TiO₂光催化剂相比,富勒烯在可见光区域具有更强的吸收,因此在太阳光催化应用中具有优势。
能源存储技术是富勒烯应用的另一个重要领域。其优异的电子受体能力和结构稳定性使其在锂离子电池、钠离子电池等储能器件中具有应用潜力。富勒烯可以作为负极材料或电解质添加剂,改善电池的循环稳定性和安全性。理论计算表明,C₆₀分子最多可以储存6个锂原子,对应的理论比容量约为372 mAh/g。
未来发展趋势方面,富勒烯科学正朝着多个方向深入发展。新型富勒烯分子的设计合成、功能化修饰的精确控制、以及与其他纳米材料的复合应用都是研究热点。特别是内嵌富勒烯(如He@C₆₀、La@C₈₂)的研究为原子级精确的功能设计提供了可能性,在量子信息处理和单原子催化等前沿领域展现出巨大潜力。
随着制备技术的不断改进和成本的持续降低,富勒烯的大规模应用正成为现实。从最初的实验室奇珍到现在的商业化产品,富勒烯的发展历程体现了基础科学研究向实际应用转化的典型过程。未来随着新应用的不断涌现和技术的进一步成熟,富勒烯必将在构建可持续发展的未来社会中发挥更加重要的作用。
总结
富勒烯C₆₀的发现是二十世纪化学和材料科学最重要的成就之一,它不仅扩展了人类对碳元素形态的认知边界,更开创了纳米科学技术的崭新时代。从1985年质谱实验中神秘的"魔数"峰到如今广泛的商业化应用,富勒烯的发展历程完美诠释了基础科学研究的深远影响和巨大价值。
这种由60个碳原子构成的完美笼状分子,以其独特的几何结构和电子特性,为多个科学领域带来了革命性的突破。其伊科萨面体对称性不仅体现了自然界的几何之美,更为理解分子对称性和群论应用提供了理想范例。量子力学计算揭示的电子结构特征,为设计新型功能材料提供了重要的理论指导。从超导性质到光伏应用,从生物医学到环境治理,富勒烯展现出的多样化功能充分体现了分子设计在现代材料科学中的核心地位。
富勒烯科学的发展也深刻反映了现代科学研究的特点:跨学科融合、理论与实验并重、基础研究与应用开发相互促进。从发现过程中的偶然性与必然性结合,到制备技术的不断优化,再到应用领域的持续拓展,每个环节都体现了科学创新的复杂性和系统性。特别值得注意的是,富勒烯研究推动了多种先进表征技术和理论计算方法的发展,为整个纳米科学技术体系的建立做出了基础性贡献。
展望未来,富勒烯科学仍然充满机遇和挑战。新型富勒烯分子的设计合成、精确功能化修饰、以及与其他纳米材料的协同集成,都需要更深入的理论理解和更精密的实验技术。随着人工智能、量子信息、清洁能源等前沿技术的快速发展,富勒烯必将在这些领域中发挥更加重要的作用。从某种意义上说,富勒烯的故事还远未结束,它将继续作为纳米科学技术发展的重要推动力,为人类社会的可持续发展贡献独特价值。
来源:小琪在学习