几种富勒烯分子及其氯化衍生物局域结构与X射线谱的理论研究

发布时间：2021-01-20 12:24

　　富勒烯的结构以及物理性质较为特殊,在材料科学、应用化学等交叉学科有着较高的关注度。富勒烯的结构简单特殊,是由碳原子相连而成的五元环以及六元环而构成的,但是,碳五元环以及碳六元环不同的排列,数目的不同组合都将产生不同结构,这导致了它们的同分异构体数目很大,这无疑为富勒烯的研究和应用带来很大的阻碍。因此,富勒烯的结构识别是富勒烯研究中最为基础且必要的工作。X射线谱是探究分子的电子结构以及化学结构的有效工具,它的发展是上世纪基础科学中最重要的成就之一。X射线光电子能谱以及近边X射线吸收精细结构对局域结构化学环境的强敏感性使得它们成为结构识别的重要光谱技术。在本文中,我们系统地研究了三种不同的富勒烯(小富勒烯C₄₀、大富勒烯C₈₄、富勒烯C₈₆及氯化衍生物)的X射线光电子能谱以及近边X射线吸收精细结构谱,分析了它们的电子结构,分子结构,并就两种光谱技术对识别不同类型富勒烯的可行性进行了分析。此外,对三种类型富勒烯所产生的光谱差异,电子结构的变化,以及不同化学环境碳原子产生的光谱差异做出解释,通过对局域结构光谱的细致研究,我们发现... 

【文章来源】：山东师范大学山东省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

通过密度泛函理论结合不同的的芯态空穴近似获得的C60和C70的近边X射线吸收精细结构理论谱

山东师范大学硕士学位论文 结果显示出利用密度泛函理论结合完全芯态空穴 full core-hole(FCH)近似方法的吸收振子强度较为准确，与实验谱一致 Nyberg 等人的研究证明了利用密度理论结合完全芯态空穴近似方法模拟近边 X 射线吸收精细结构谱的可行性，开利用 X 射线谱进行富勒烯异构体研究的先河

图 1.3 (a) C2v-C78和 C2v-C78构型的近边 X 射线吸收精细结构谱的理论与实验谱；(b)三种 C78同分异构体的理论近边 X 射线吸收精细结构谱[18] 1.4 本论文开展的主要工作富勒烯的表征与分离是富勒烯研究的基础，是富勒烯应用到各方面的基石 碳原子数目少于 60 的富勒烯，存在相邻五元环是不可避免的，它们表现出较为活泼的化学性质，所以小富勒烯的合成与表征是比较棘手的问题 对于碳原子数量大于60 的富勒烯，随着碳原子数目的不断增大，它们在溶剂中的溶解度也越来越小，而且同分异构体的数目也在不断增大，这严重制约着它们的表征与分离 这样一来对于小富勒烯以及大富勒烯的理论识别是不可或缺的 另外，随着富勒烯研究的深入，众多富勒烯衍生物也在不断地发展，这极大地扩充了富勒烯家族材料 富勒烯的笼外氯化是使富勒烯稳定的一种方法，通过氯化的方式，改变富勒烯碳笼的电子

【参考文献】：
期刊论文
[1]软X射线光谱的第一性原理模拟（英文）[J]. 花伟杰,高斌,罗毅.  化学进展. 2012(06)



本文编号：2989039