确定结构的氮原子掺杂马鞍形纳米石墨烯的合成

发布时间：2024-07-04 22:37

　　在2013年,Scott和Itami等报道了一类马鞍形的卷曲纳米石墨烯分子的合成,该分子代表了继球状的富勒烯、管状的碳纳米管、平面的石墨烯之后的一类新型纳米碳分子。非六边形碳环结构的缺陷不仅仅使该类纳米碳分子严重扭曲,而且表现出了与平面纳米石墨烯分子(六边形蜂窝状结构)不同的物理、光学、电学性质。电化学实验表明:马鞍形的卷曲纳米石墨烯和平面的纳米石墨烯都容易被氧化,但卷曲石墨烯更难被还原。根据过去文献报道,平面纳米石墨烯分子或碗状的的碗烯分子骨架中掺杂不同的杂原子,可以改变其电子性质,比如带隙,电催化活性等。我们期待马鞍形纳米碳分子在杂原子掺杂之后,其电子性质、光学性质等物理性质都会发生很大改变。然而,到目前为止还没有关于新型的马鞍形纳米碳分子的杂原子掺杂的相关报道。本论文以碗状分子碗烯(C20H10)作为起始原料,通过5步有机反应高效地合成了一个结构确定的多氮原子掺杂的马鞍形纳米石墨烯分子。本论文主要内容包括以下三个方面:一、多氮杂马鞍形纳米石墨烯的原料合成。本文首先参考Siegel课题组合成碗烯的方法,经过8步有机反应合成了数十克碗烯(C20H10)作为起始原料,然后根据Scott...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－７?Ｋ?Ｋａｗａｓｕｍｉ等报道的马鞍形纳米石墨燦分子结构??

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图１－８碗烯的晶体结构堆积??

??衍生物ｄ分子在其结晶体中呈现菱面体堆叠，所有碗在一个方向上排列（图１－??９ｂ）。尽管ｄ结构的边缘稍微向外展开，但是ｄ的结构与Ｃ６Ｇ的结构几乎重叠。??ｅ和ｆ的结构更为复杂，并且ｆ具有比计算结果更深的碗结构［２？６］。??猶驪??图１－８碗烯的晶体结构堆积??（ａ）?Ｄｅｒｉ....

图１－９碗烯稠环衍生物ａ和ｄ的晶体堆积??

??衍生物ｄ分子在其结晶体中呈现菱面体堆叠，所有碗在一个方向上排列（图１－??９ｂ）。尽管ｄ结构的边缘稍微向外展开，但是ｄ的结构与Ｃ６Ｇ的结构几乎重叠。??ｅ和ｆ的结构更为复杂，并且ｆ具有比计算结果更深的碗结构［２？６］。??猶驪??图１－８碗烯的晶体结构堆积??（ａ）?Ｄｅｒｉ....

本文编号：4000639