金属富勒烯包合物论文-金祥林,章士伟

金属富勒烯包合物论文-金祥林,章士伟

导读:本文包含了金属富勒烯包合物论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:金属配合物,射线衍射,簇合物,富勒烯

金属富勒烯包合物论文文献综述

金祥林,章士伟[1](2015)在《四园单晶X射线衍射仪在簇合物和富勒烯金属配合物的结构研究中的应用》一文中研究指出单晶在X射线作用下产生衍射效应,把衍射的强度和方向用衍射仪记录下来,经过傅立叶变换,就可从电子密度图中找到晶胞中的原子坐标,从而测定出分子结构和晶体结构。该方法较其他分析方法直接、可靠。特别对于反应产物多样、结构复杂的簇合物和富勒烯金属配合物结构的研究,四园单晶X射线衍射仪能直接测出产物的结构,为该学科的发展起到了决定性的作用。获奖者已完成多项国家自然科学(本文来源于《中国分析测试协会科学技术奖发展回顾》期刊2015-07-01)

车宇梁[2](2014)在《富勒烯金属包合物Ca@C_(92)和Ca@C_(94)的分离与表征》一文中研究指出利用多级-非循环高效液相色谱技术首次成功分离得到了两种富勒烯金属包合物Ca@C92和Ca@C94。虽然相对产率仍然很低,但能够制备、分离得到这么大碳笼内嵌碱土金属的富勒烯仍是十分引人关注的,这两种富勒烯金属包合物经过激光裂解时间飞行质谱(LD-TOF Mass)和紫外可见近红外吸收光谱(UV-Vis-NIR)的表征,得到了确认。(本文来源于《中学时代》期刊2014年16期)

刘艳春[3](2013)在《杂化富勒烯包合与扩展五元环π体系夹心的多金属化合物的理论研究》一文中研究指出自1951年二茂铁被发现以来,金属茂化学这一领域在过去的几十年里得到了蓬勃的发展。这一学科的研究在催化和材料化学里存在着广泛的应用。有关类似的金属茂配合物的合成和理论研究一直是实验化学家和理论化学家们关注的热点。近年来,Resa等在Science上报道了化合物Cp*Zn-ZnCp*(Cp*=C5Me5)的合成,随后,人们采用量子化学计算方法对Cp*Zn-ZnCp*及其相关化合物的结构和电子性质进行了广泛的研究,其中最主要的是采用密度泛函理论的各种水平的方法探讨金属-金属键的距离及结合能等。2004年,Nakamura等报道了一类富勒烯衍生物,即双层巴基二茂铁。在该结构中,C60的两个相对的五元环(FMRs)通过10个周围与之相邻的SP3碳原子(每个碳原子连有苯基或其它基团等)与剩下的40个SP2碳原子分离。类似的针对C60在固定位置的化学修饰有助于实现构建立体的多金属富勒烯化合物。这使我们想到将12族元素的金属-金属键引入到这种修饰的C60的内部以实现金属-金属键同杂化富勒烯的两个孤立的五边形的选择性相互作用,从而形成类似CpM-MCp (Cp=C5H5)的化合物。因此,我们设计了金属-金属键的主客体型化合物M2@C50X10(M=Zn, Cd, Hg; X=CH, N, B),并详细地应用密度泛函理论对其结构和成键进行了研究,同时,应用电子密度拓扑方法阐述金属-金属之间和金属-碳笼之间相互作用的本质。另外,在一系列的金属茂体系中,一些小的或大的芳香碳环已经被成功地用来构建过渡金属叁明治化合物。这些平面的π共轭配体因其可能具有很好的给电子能力,进而受到广泛的关注。但不足的是这些单环共轭分子中大部分只能稳定单核金属中心,因此,另一种具有并双五元环结构(戊搭烯)配体吸引了人们广泛的注意力,特别是这一配体能够稳定金属-金属键。依据戊搭烯稳定金属-金属键及四并五元环共轭体系的合成,我们研究了线性四并五元环共轭体系(dicyclopenta[a,e]pentalene, dcpp)夹心多核金属的化合物。另外,Burdett多年前就提出线性扩展的多金属叁明治化合物的想法并以半经验方法进行了计算。基于这些思想和本论文已有工作,我们探讨了是否环状多并五元环共轭体系可以稳定过渡金属环结构。对设计的扩展环形多金属夹心结构,进行理论计算和稳定性评估并着重进行了M-M成键本质的分析。本论文的主要研究工作围绕着含金属-金属键的夹心化合物的分子设计和成键分析,具体内容如下:1、我们采用密度泛函理论方法详细地研究了同类金属-金属键客体型化合物M2@C50X10(M=Zn, Cd, Hg; X=CH, N, B),计算结果显示在Zn2@C50X10(X=CH, N)和Cd2@C50X10(X=CH, N, B)分子中,D5d构型存在能量最小值,而Zn2@C50B10的C2h构型是能量最小点,在这些杂化的富勒烯金属化合物中,Zn2和Cd2化合物采用η5/η5配位模式,除了在C2hZn2@C50B10中是η2/η2模式外。为了满足适当的金属和笼的相互作用,在Hg-Hg化合物中,只有Hg2@C50N10的η1/η1配位模式是稳定的。我们应用电子密度的拓扑性质和能量解离分析方法探讨了M22+和C50X102-以及M-M之间的相互作用本质,结果表明与在M2(C5H5)2化合物中相似。2、设计四核过渡金属钒体系V4(dcpp)2、V4(dcpp)2Cl2和V4(dcpp)2(CO)2,结构优化表明V4(dcpp)2和V4(dcpp)2Cl2中难以形成稳定的线性金属-金属链状共价延伸体系,而羰基封端的一个V4(dcpp)2(CO)2稳定结构中具有很好的V-V金属单双键交替的金属链。尽管能量上这种单双键交替钒链高于全局最小点结构15.1kcal·mol-1,但是我们推测这种结构仍具有十分重要的意义,相关类似结构将对未来催化领域发挥作用。3、采用密度泛函理论BP86方法计算了环形叁明治化合物V10(C30H10)2和Cr10(C30H10)2,并在具有能量最小点的D5d构型下分析金属环的成键特征及芳香性等。V10金属环呈现完美的平面结构,Cr10金属为了更好的满足与上、下配体环的配位而呈zigzag结构。此外,与M2(C8H6)2(M=V, Cr)的构型相比,金属-金属键的强度发生了一定的改变,并且金属环呈向外扩张趋势。另外,金属环的NICS(0)ZZ和NICS(1)ZZ表明存在较强电子环流,暗示了芳香性特征。(本文来源于《吉林大学》期刊2013-06-01)

赵志巍[4](2012)在《镥团簇、内嵌过渡金属硅插合物和铕内嵌富勒烯膜的结构与性能预测》一文中研究指出由于具有纳米尺度的团簇,碳富勒烯,以及自旋电子学材料具有独特的几何结构,新颖的电子结构和磁特性,自从被发现以来便得到了人们的广泛关注。它们在小型电子器件的研制等方面是最有潜力的材料。近年来,随着密度泛函理论的不断改进和完善以及计算机性能的高速发展,基于密度泛函理论的第一性原理计算被广泛的应用于新材料的预测和研发。在本论文中,利用密度泛函理论计算对Lu_n(n=2-20)团簇,3d过渡金属掺杂第一类Si插合物MSi_(46)(M=Mn,Fe,Co,Ni)以及Ag(111)面Eu@C_(60)单分子层吸附的几何结构,电子结构以及磁性进行了系统的研究。研究结果如下:(1)对于Lu_n(n=2-20)团簇,原子数小于16时Lu_n(n<16),它们的生长模式都是基于八面体的结构;当原子数大于16时,Lu_n(16≤n≤20)团簇出现了一个新的基于十面体的生长模式。Lu_4,Lu_8,Lu_(13)和Lu_(18)团簇具有较高的稳定性,它们的结合能比相应的相邻原子数Lu团簇的结合能要低。Lu_n(n=2-20)团簇的磁矩较小,都不超过4.00μB。当原子数n=2-8时,Lu_n团簇的磁矩交替增大,随原子数的增大,当n=9-20时,Lu_n团簇的磁矩出现了在0.00μB和1.00μB之间的奇偶交替现象。在原子数n=5处,Lu团簇的磁序发生转变,从铁磁性转变为亚铁磁性。这些结果为研究过渡金属从团簇转变到大块固体的结构演化,以及过渡金属团簇的磁性和电子结构提供了理论依据。(2)在第一类Si插合物的硅二十笼子或者硅二十四笼子中心掺入单个3d过渡金属原子M(M=Mn,Fe,Co和Ni)后,硅插合物在电子结构和磁性上都出现了明显的变化。与未掺杂的Si_(46)插合物单胞相比,掺杂后MSiα46和MSiβ46的晶格常数均变小。当在硅二十笼子中心掺入Mn或者Co,以及在硅二十四笼子中心掺入Mn,Fe或者Ni原子后,形成的新的插合化合物都表现出half-metallic性质,并且均具有较大的磁矩。Mn,Fe,Co和Ni掺杂后,自旋磁矩分别为5.00μB,4.00μB,3.00μB和2.00μB。而当在硅二十笼子中心掺入Fe或者Ni,以及在硅二十四笼子中心掺入Co原子后,形成的新的插合化合物都表现出了semi-metallic性质,且具有较大的磁矩。Fe,Co和Ni掺杂后分别具有4.00μB,3.00μB和2.00μB的自旋磁矩。以上结果表明,MnSi_(46)是一个较好的半金属材料,将来可能被用于自旋电子学材料。(3)当Eu@C_(60)单分子层吸附在Ag(111)面上时,我们发现Eu@C_(60)单分子层引起了Ag(111)表面的重构,Eu@C_(60)和Ag(111)之间的垂直距离要比C_(60)和Ag(111)之间的垂直距离要小0.05。在Ag(111)面上Eu@C_(60)单分子层的几何结构和C_(60)单分子层吸附在Ag(111)面上的几何结构相一致。其稳定结构为Eu@C_(60)的一个六边形的面朝向基底,而和这个六边形面相对的另外一个六边形面平行于基底。Eu@C_(60)/Ag(111)单胞具有较大的自旋磁矩,其大小为6.80μB,通过密立根电荷分析我们知道这个较大磁矩主要来源于Eu原子。Eu@C_(60)和Ag(111)之间没有形成较强的化学键,只有0.55e大小的电荷从Ag(111)中转移到了Eu@C_(60)之上。我们的研究结果为C_(60)富勒烯内包物的应用提供了理论依据。(本文来源于《河北师范大学》期刊2012-04-06)

王红[5](2011)在《富勒烯双金属包合物La_2@C_(80)(I_h)和PrSc@C_(80)相关理论研究》一文中研究指出由于独特的结构和性质,富勒烯金属包合物成为化学、材料科学和凝聚态物理学的研究热点,尤其是富勒烯金属包合物表现出的奇特的动态性质更加引起了科学家的关注。本文选取富勒烯双金属包合物进行相关理论研究,其中重点研究了La2@C80中金属原子的运动情况,同时还对富勒烯家族新成员-富勒烯双金属包合物PrSc@C80进行了相关理论研究。本文首先通过不同的方法研究了La2@C80中金属原子的运动情况。一方面采用相对论密度泛函理论方法研究La原子之间、La原子与C80(Ih)碳笼的相互作用,通过相互作用势能曲线研究金属原子在碳笼中的运动;另一方面根据相对论密度泛函的计算结果和实验的数据,从La2@C80的几何构型、势垒高度、振动频率、金属原子和碳笼之间的势能曲线这几个方面进行拟合,采用L-J势能函数,考虑静电相互作用,调整了合理的分子力场参数和适用于富勒烯金属包合物的电负性均衡(EEM)分子动力学参数,考虑电荷浮动的影响,构建了浮动电荷力场模型。在这一模型下研究了La原子在C80(Ih)碳笼中的运动,得到了在CS2溶剂条件下温度为300K时,La原子在C80(Ih)碳笼内的运动图像。然后对富勒烯家族新成员PrSc@C80采用全电子相对论密度泛函理论方法研究了其结构特性及采用从头算分子动力学方法模拟了金属原子在碳笼中的运动。计算结果表明:Pr和Sc处在对称性为D5h的C80笼内时是最稳定的,两个金属原子分别处于C2v轴上,Pr和Sc的稳定距离是3.709A。动力学模拟结果显示Pr原子和Sc原子在C2v轴附近做微小振动,基本可视为不动,这可进一步说明PrSc@C80的C2v结构对称性,这一结论与实验核磁谱相对应。富勒烯金属包含物通常是包含一个或两个相同的金属原子,在碳笼中包含两个不同金属原子的富勒烯还比较罕见,PrSc@C80的高纯度制备为富勒烯家族又增添了新的成员。这为以后研究包含不同金属原子的富勒烯双金属包含物提供了理论依据。(本文来源于《大连理工大学》期刊2011-05-01)

金朋[6](2010)在《富勒烯金属包合物的密度泛函理论研究》一文中研究指出得益于相关理论、算法和计算机硬件的飞速发展,近年来现代科学计算,特别是基于密度泛函理论的计算方法,已成为化学、材料科学、凝聚态物理等多种学科有力的研究工具。本论文以密度泛函理论为主要研究手段,应用流行的量化软件包,对一系列代表性的富勒烯碳笼,即C68、C72、C78、C80和C82以及新近提出的硼富勒烯分子B80内包金属原子/簇:La、La2、Sc3N或Sc3NC簇的几何结构、电子性质、运动行为和光谱特征等进行了系统的理论计算。论文的结构安排如下:第一章简要回顾富勒烯和富勒烯金属包合物的发现,介绍相关研究现状和前景。第二章简单介绍所采用的理论方法—密度泛函理论的基础知识和本文计算工作中所使用的相关软件包。第叁章,我们用杂化密度泛函方法B3LYP对单个La原子在C82(C2v)笼内的运动行为进行了研究。计算得到的势能面显示,在室温下内包La原子只能在势阱最低点附近做小幅度振动,这与前人的实验结论得出的大规模碗状运动截然不同。有趣的是,当在温度足够高的条件下,笼内金属原子会采用一种类似船型的运动轨迹。此外,针对[La@C82]-计算模拟的13C核磁谱图与前人实验观测十分吻合,此项工作为成功指认La@C82分子的C2v对称性提供了又一有力的理论证据。第四章,采用相对论零级近似的ZORA方法为基础的密度泛函理论,我们对La2@C72的两种主要异构体#10611和#10958的热动力学稳定性进行了系统的计算比较。对前者的139La化学位移的计算与实验观测非常吻合,这意味着#10611是这一富勒烯金属包合物的主要构型。为了进一步验证这一结论,我们采用含时密度泛函理论方法对两个异构体的电子吸收谱进行了模拟比较,同样,#10611异构体与实验符合的相当好。第五章,我们对硼富勒烯金属包合物两个代表性分子:La2@B80和Sc3N@B80的几何结构、电子性质、光谱性质以及实验制备可能进行了密度泛函理论研究。结果表明,它们都具有非常理想的结合能,因此很有希望能够在实验条件得到。同时,我们也计算模拟了相应包合物的红外光谱和11B核磁共振波谱,以帮助将来实验表征。第六章,受最近合作者质谱实验观测的启发,我们理论上探索了在叁个代表性富勒烯空笼C68、C78和C80内置入特殊的Sc3NC单元的可能性,计算了相应富勒烯包合物Sc3NC@C2n (2n=68,78和80)的几何结构、电子性质和电化学氧化还原性质。研究表明,这些新颖的富勒烯金属包合物结构都有着非常大的结合能,显示了实验上实现它们的可能性。据此,实验上观测到的m/z=1121峰被指认为是Sc3NC@C80。另外值得注意的是,我们预测Sc3NC@C78的最低能结构有着一个违反独立五元环规则的外笼。此外,探索在一个像C68这样小的富勒烯笼内包入五原子簇的可能也是非常有意义的。同时,我们对上述分子还进行了分子中原子的量子理论(QTAIM)计算,揭示了其金属簇内和金属-笼间的共价相互作用本质。最后,模拟了所有叁种分子最稳定构型的红外光谱和13C核磁共振波谱,以帮助实验表征。(本文来源于《大连理工大学》期刊2010-05-01)

李楠,刘佳,施祖进,徐淑坤,顾镇南[7](2009)在《高效合成大分子富勒烯金属包合物》一文中研究指出By the DC arc-discharge of graphite rods doped with other substances in He and NH3 mixing gas,higher endohedral metallofullerenes(EMFs) were synthesized in a high yield. This lays the foundation for the separation,purification and further study of higher EMFs. The doped materials act as heat carriers and at the same time catalyze the growth of higher EMFs,whereas NH3 suppresses the formation of fullerenes such as C60 and C70,etc.(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2009年07期)

俞海军,彭汝芳,金波,王金刚,朱根华[8](2009)在《金属富勒烯包合物衍生物的合成进展》一文中研究指出综述了近年来对合成金属富勒烯包合物衍生物的研究进展。Diels-Alder、1,3-偶极、硅烷化、羟基化、Bingel-Hirsch等是合成金属富勒烯包合物衍生物的主要方法,而碳笼内包合的簇的种类不同程度上影响着化学反应过程和金属富勒烯包合物衍生物的性能,这些金属富勒烯包合物衍生物所具有的新性能,在医药、材料和电子器件具有广阔的应用前景,同时展望了今后的工作。(本文来源于《材料导报》期刊2009年05期)

王冲[9](2007)在《Yb金属富勒烯包合物及特殊结构富勒烯的研究》一文中研究指出富勒烯金属包合物是一类基于富勒烯的新型材料。自从富勒烯金属包合物可以被宏观量合成以来,人们对其进行了广泛的研究。此论文对含镱富勒烯金属包合物的合成、分离、结构表征及振动光谱性质进行了研究。通过优化直流放电电弧法的实验条件和高效液相色谱的分离方法,合成并分离得到了一系列含镱金属富勒烯包合物:Yb@C_(72),Yb@C_(74)(Ⅰ,Ⅱ),Yb@C_(76)(Ⅰ,Ⅱ),Yb@C_(78),Yb@C_(80),Yb@C_(82)(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ),Yb@C_(84)(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ)。其中Yb@C_(72),Yb@C_(82)(Ⅳ)均属首次分离得到。除Yb@C_(72)外,其余富勒烯金属包合物的纯度都在98%以上,为下一步的表征提供了良好基础。通过紫外可见近红外吸收光谱表征了上述两种首次分离得到的富勒烯金属包合物。Yb@C_(72)可能具有non-IPR结构;Yb@C_(82)(Ⅳ)可能具有与Yb@C_(82)(Ⅱ)相似的电子结构。测试与分析了Yb@C_(74)(Ⅱ)与Yb@C_(82)(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ)的拉曼与红外光谱,同时结合文献报道过的其它二价金属富勒烯包合物的拉曼与红外光谱,探讨了不同金属及不同碳笼对包合物的振动性质的影响。基于简谐振动模型,根据金属-碳笼之间振动的拉曼峰的频率计算得到了Yb与C_(74)以及C_(82)之间作用的力常数,并由此进一步证明了Yb在碳笼内呈二价。不同的二价金属与碳笼之间作用的力常数有一定差别,造成这种差别的原因可能是二价金属离子与碳笼之间的作用除了离子作用以外还有部分共价作用。不同大小的碳笼以及不同几何形状的异构体碳笼对金属-碳笼之间的振动的影响都比较小。富勒烯金属包合物的碳笼上的振动一方面与碳笼的大小密切相关,其频率近似与碳笼的质量的1/2次方成反比;另一方面,不同的金属对碳笼上的振动有不同程度的影响。在合成与分离Yb金属富勒烯包合物的过程中发现了C_(68)的两种异构体。因为C_(68)没有符合独立五元环规则的结构,所以我们判定C_(68)具有非独立五元环结构。通过大量实验,我们发现提取C_(68)的最佳方式是在常温氮气保护下用邻二甲苯振荡、超声提取,而加热回流的方式不利于C_(68)的提取。这说明高温可能会导致C_(68)的分解。C_(68)的一个异构体的纯度较高,但产量很低,利用紫外可见近红外吸收光谱对其进行了表征。C_(68)的另一个异构体虽然产量较大,但其样品中含有C_(70)以及C_(70)O,并且很难与C_(68)分离开来,根据该混合组分的色谱分离特性和Raman光谱,我们推断C_(68)可能与C_(70)及C_(70)O形成聚合体稳定存在。(本文来源于《大连理工大学》期刊2007-06-01)

王东来,顾惠敏,沈洪涛,翟玉春[10](2007)在《金属富勒烯包合物M@C_(50)结构和稳定性的理论研究》一文中研究指出在密度泛函B3LYP理论下,用LANL2DZ基组对具有D5h,D3对称性的两种C50富勒烯异构体及以它们为基形成的第二主族金属富勒烯包合物M@C50[M=Be,Mg,Ca,Sr,Ba]进行了几何构型优化和振动频率分析.得到了相应的优化几何参数、总能量、前线轨道能级差,同时还计算了分子中原子电荷和结合能.计算结果表明,对于内包金属原子类型M(除Be外)相同时,D5hM@C50包合物比相对应的D3M@C50包合物稳定;对于具有相同对称性而内包金属原子类型M不同的D5hM@C50,其稳定性随原子序数的增大而增大;从热力学或动力学角度分析,形成D5h对称性的Sr@C50,Ba@C50包合物都是可能的.(本文来源于《东北大学学报(自然科学版)》期刊2007年05期)

金属富勒烯包合物论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

利用多级-非循环高效液相色谱技术首次成功分离得到了两种富勒烯金属包合物Ca@C92和Ca@C94。虽然相对产率仍然很低,但能够制备、分离得到这么大碳笼内嵌碱土金属的富勒烯仍是十分引人关注的,这两种富勒烯金属包合物经过激光裂解时间飞行质谱(LD-TOF Mass)和紫外可见近红外吸收光谱(UV-Vis-NIR)的表征,得到了确认。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

金属富勒烯包合物论文参考文献

[1].金祥林,章士伟.四园单晶X射线衍射仪在簇合物和富勒烯金属配合物的结构研究中的应用[C].中国分析测试协会科学技术奖发展回顾.2015

[2].车宇梁.富勒烯金属包合物Ca@C_(92)和Ca@C_(94)的分离与表征[J].中学时代.2014

[3].刘艳春.杂化富勒烯包合与扩展五元环π体系夹心的多金属化合物的理论研究[D].吉林大学.2013

[4].赵志巍.镥团簇、内嵌过渡金属硅插合物和铕内嵌富勒烯膜的结构与性能预测[D].河北师范大学.2012

[5].王红.富勒烯双金属包合物La_2@C_(80)(I_h)和PrSc@C_(80)相关理论研究[D].大连理工大学.2011

[6].金朋.富勒烯金属包合物的密度泛函理论研究[D].大连理工大学.2010

[7].李楠,刘佳,施祖进,徐淑坤,顾镇南.高效合成大分子富勒烯金属包合物[J].高等学校化学学报.2009

[8].俞海军,彭汝芳,金波,王金刚,朱根华.金属富勒烯包合物衍生物的合成进展[J].材料导报.2009

[9].王冲.Yb金属富勒烯包合物及特殊结构富勒烯的研究[D].大连理工大学.2007

[10].王东来,顾惠敏,沈洪涛,翟玉春.金属富勒烯包合物M@C_(50)结构和稳定性的理论研究[J].东北大学学报(自然科学版).2007

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