發(fā)布時(shí)間：2021-09-02 20:07

　　富勒烯自1985年被發(fā)現(xiàn)以來就受到極大關(guān)注。富勒烯具有獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu),其物理化學(xué)性質(zhì)陸續(xù)被深入地研究。富勒烯在電池領(lǐng)域、發(fā)光、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域都有著潛在的應(yīng)用。近幾年來,諸多學(xué)者報(bào)道了不同形貌結(jié)構(gòu)的富勒烯組裝體,發(fā)現(xiàn)了諸多富勒烯的潛在的新的性質(zhì),從而使富勒烯組裝體成為一個(gè)新的熱點(diǎn)。富勒烯組裝體既有共軛π電子結(jié)構(gòu)特性又有微納米材料的性質(zhì),并且其結(jié)構(gòu)具有在微觀或宏觀上的可設(shè)計(jì)性,因此對富勒烯組裝體的研究具有重大意義。此外,目前對富勒烯在催化、發(fā)光等領(lǐng)域的應(yīng)用研究相對較少,其更多的潛在的性質(zhì)亟待開發(fā)。為了開發(fā)富勒烯的新應(yīng)用,本論文以構(gòu)筑富勒烯組裝結(jié)構(gòu)為出發(fā)點(diǎn),集中于制備富勒烯的二維、三維組裝體并探索其在催化、儲能、發(fā)光等領(lǐng)域的應(yīng)用,主要開展了以下兩個(gè)方面的工作:1)我們通過簡單的方法將富勒烯C60嵌入在金屬有機(jī)框架ZIF-67中,用C60和ZIF-67的有機(jī)配體具有強(qiáng)相互作用的特性制備了C60@ZIF-67組裝體。所制備的C60@ZIF-67具有類似石榴狀的結(jié)構(gòu)。然后將該前驅(qū)體C60@ZIF-67退火,利用鈷-氮雜多孔碳作為二維模板,將C60嵌入孔內(nèi),構(gòu)筑C60的二維組裝體。由于C6... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?ｃ６Ｑ分子結(jié)構(gòu)和足球的圖片

?第一章緒論???圖１．２?Ｃ７ａ結(jié)構(gòu)模型。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?Ｃ７０．??１．４５Ａ?［５，６］?１．３８Ａ?［６，６］??漏??圖１．３富勒烯Ｃ６Ｃ與分子中兩個(gè)不同鍵的長度的示意圖。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｃ６〇?ｆｕｌｌｅｒｅｎｅ?ｗｉｔｈ?ｔｈｅ?ｌｅｎｇｔｈｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｗｏ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ??ｂｏｎｄｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｍｏｌｅｃｕｌｅ．??富勒烯由六元環(huán)和固定數(shù)目的五元環(huán)組成，并由五元環(huán)提供曲率。［／ｆｃ－Ｃ６０］??是唯一的ｃ６Ｇ異構(gòu)體，同時(shí)也是最小的符合“獨(dú)立五元環(huán)規(guī)則”（ＩＰＲ）的富勒烯［１２］。??ＩＰＲ規(guī)則預(yù)測空心富勒烯的所有五元環(huán)均被六元環(huán)隔離，從而使其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。相??鄰五元環(huán)引起的不穩(wěn)定是由于（１）戊烯型８７１電子系統(tǒng)，導(dǎo)致共振不穩(wěn)定。（２）由于??鍵角的增大使得結(jié)構(gòu)應(yīng)力增強(qiáng)。ＩＰＲ結(jié)構(gòu)的形成伴隨著分子球形度的增強(qiáng)。球形??可以盡可能均勻地分布應(yīng)力，并最大程度地減少了各向異性對應(yīng)力的影響［１３］。??然而相鄰五元環(huán)的不穩(wěn)定可以通過對五元環(huán)的修飾使更多電子向五元環(huán)轉(zhuǎn)移而??解決。這種修飾包括（１）內(nèi)嵌原子向碳籠轉(zhuǎn)移電子，使更多電子分布在相鄰五元??環(huán)上。（２）相鄰五元環(huán)外部修飾，使得ｓｐ２雜化的碳原子變?yōu)椋螅穑畴s化的碳原子，??從而消除過多的應(yīng)力。??３??

?第一章緒論???圖１．２?Ｃ７ａ結(jié)構(gòu)模型。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?Ｃ７０．??１．４５Ａ?［５，６］?１．３８Ａ?［６，６］??漏??圖１．３富勒烯Ｃ６Ｃ與分子中兩個(gè)不同鍵的長度的示意圖。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｃ６〇?ｆｕｌｌｅｒｅｎｅ?ｗｉｔｈ?ｔｈｅ?ｌｅｎｇｔｈｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｗｏ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ??ｂｏｎｄｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｍｏｌｅｃｕｌｅ．??富勒烯由六元環(huán)和固定數(shù)目的五元環(huán)組成，并由五元環(huán)提供曲率。［／ｆｃ－Ｃ６０］??是唯一的ｃ６Ｇ異構(gòu)體，同時(shí)也是最小的符合“獨(dú)立五元環(huán)規(guī)則”（ＩＰＲ）的富勒烯［１２］。??ＩＰＲ規(guī)則預(yù)測空心富勒烯的所有五元環(huán)均被六元環(huán)隔離，從而使其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。相??鄰五元環(huán)引起的不穩(wěn)定是由于（１）戊烯型８７１電子系統(tǒng)，導(dǎo)致共振不穩(wěn)定。（２）由于??鍵角的增大使得結(jié)構(gòu)應(yīng)力增強(qiáng)。ＩＰＲ結(jié)構(gòu)的形成伴隨著分子球形度的增強(qiáng)。球形??可以盡可能均勻地分布應(yīng)力，并最大程度地減少了各向異性對應(yīng)力的影響［１３］。??然而相鄰五元環(huán)的不穩(wěn)定可以通過對五元環(huán)的修飾使更多電子向五元環(huán)轉(zhuǎn)移而??解決。這種修飾包括（１）內(nèi)嵌原子向碳籠轉(zhuǎn)移電子，使更多電子分布在相鄰五元??環(huán)上。（２）相鄰五元環(huán)外部修飾，使得ｓｐ２雜化的碳原子變?yōu)椋螅穑畴s化的碳原子，??從而消除過多的應(yīng)力。??３??


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