富勒烯二维、三维组装体的制备及性能研究
发布时间:2021-09-02 20:07
富勒烯自1985年被发现以来就受到极大关注。富勒烯具有独特的分子结构和电子结构,其物理化学性质陆续被深入地研究。富勒烯在电池领域、发光、生物医药等领域都有着潜在的应用。近几年来,诸多学者报道了不同形貌结构的富勒烯组装体,发现了诸多富勒烯的潜在的新的性质,从而使富勒烯组装体成为一个新的热点。富勒烯组装体既有共轭π电子结构特性又有微纳米材料的性质,并且其结构具有在微观或宏观上的可设计性,因此对富勒烯组装体的研究具有重大意义。此外,目前对富勒烯在催化、发光等领域的应用研究相对较少,其更多的潜在的性质亟待开发。为了开发富勒烯的新应用,本论文以构筑富勒烯组装结构为出发点,集中于制备富勒烯的二维、三维组装体并探索其在催化、储能、发光等领域的应用,主要开展了以下两个方面的工作:1)我们通过简单的方法将富勒烯C60嵌入在金属有机框架ZIF-67中,用C60和ZIF-67的有机配体具有强相互作用的特性制备了C60@ZIF-67组装体。所制备的C60@ZIF-67具有类似石榴状的结构。然后将该前驱体C60@ZIF-67退火,利用钴-氮杂多孔碳作为二维模板,将C60嵌入孔内,构筑C60的二维组装体。由于C6...
【文章来源】:中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】:88 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1.1?c6Q分子结构和足球的图片
?第一章绪论???图1.2?C7a结构模型。??Figure?1.2?Schematic?representations?of?C70.??1.45A?[5,6]?1.38A?[6,6]??漏??图1.3富勒烯C6C与分子中两个不同键的长度的示意图。??Figure?1.3?Schematic?representation?of?C6〇?fullerene?with?the?lengths?of?the?two?different??bonds?in?the?molecule.??富勒烯由六元环和固定数目的五元环组成,并由五元环提供曲率。[/fc-C60]??是唯一的c6G异构体,同时也是最小的符合“独立五元环规则”(IPR)的富勒烯[12]。??IPR规则预测空心富勒烯的所有五元环均被六元环隔离,从而使其结构稳定。相??邻五元环引起的不稳定是由于(1)戊烯型871电子系统,导致共振不稳定。(2)由于??键角的增大使得结构应力增强。IPR结构的形成伴随着分子球形度的增强。球形??可以尽可能均匀地分布应力,并最大程度地减少了各向异性对应力的影响[13]。??然而相邻五元环的不稳定可以通过对五元环的修饰使更多电子向五元环转移而??解决。这种修饰包括(1)内嵌原子向碳笼转移电子,使更多电子分布在相邻五元??环上。(2)相邻五元环外部修饰,使得sp2杂化的碳原子变为sp3杂化的碳原子,??从而消除过多的应力。??3??
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本文编号:3379649
【文章来源】:中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】:88 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1.1?c6Q分子结构和足球的图片
?第一章绪论???图1.2?C7a结构模型。??Figure?1.2?Schematic?representations?of?C70.??1.45A?[5,6]?1.38A?[6,6]??漏??图1.3富勒烯C6C与分子中两个不同键的长度的示意图。??Figure?1.3?Schematic?representation?of?C6〇?fullerene?with?the?lengths?of?the?two?different??bonds?in?the?molecule.??富勒烯由六元环和固定数目的五元环组成,并由五元环提供曲率。[/fc-C60]??是唯一的c6G异构体,同时也是最小的符合“独立五元环规则”(IPR)的富勒烯[12]。??IPR规则预测空心富勒烯的所有五元环均被六元环隔离,从而使其结构稳定。相??邻五元环引起的不稳定是由于(1)戊烯型871电子系统,导致共振不稳定。(2)由于??键角的增大使得结构应力增强。IPR结构的形成伴随着分子球形度的增强。球形??可以尽可能均匀地分布应力,并最大程度地减少了各向异性对应力的影响[13]。??然而相邻五元环的不稳定可以通过对五元环的修饰使更多电子向五元环转移而??解决。这种修饰包括(1)内嵌原子向碳笼转移电子,使更多电子分布在相邻五元??环上。(2)相邻五元环外部修饰,使得sp2杂化的碳原子变为sp3杂化的碳原子,??从而消除过多的应力。??3??
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本文编号:3379649
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