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《基于yb金屬富勒烯包合物及特殊結(jié)構(gòu)富勒烯的研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文Yb金屬富勒烯包合物及特殊結(jié)構(gòu)富勒烯的研究姓名:王沖申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):化學(xué)工藝指導(dǎo)教師:邱介山;施祖進(jìn)20070601大連理r大學(xué)碩十學(xué)位論文摘要富勒烯會屬包合物是一類基于富勒烯的新型材料。自從富勒烯會屬包合物可以被宏觀量合成以來,人們對其進(jìn)行了廣泛的研究。此論文對含鐿富勒烯金屬包合物的合成、分離、結(jié)構(gòu)表征及振動光譜性質(zhì)進(jìn)行了研究。通過優(yōu)化直流放電電弧法的實驗條件和高效液相色譜的分離方法,合成并分離得到了~系列含鐿金屬富勒烯包合物:Yb@C72,Yb@C74(I,II),Yb@cTdI,if)
2、,Yb@C78,Yb@Cso,Yb@Cs20,II,III,Iv),Yb@C84(I,II,III,IV)。其中Yb@Cn,Yb@c82(IV)均屬首次分離得到。除Yb@C72外,其余富勒烯金屬包合物的純度都在98%以上,為下一步的表征提供了良好基礎(chǔ)。通過紫外可見近紅外吸收光譜表征了上述兩種首次分離得到的富勒烯金屬包合物。Yb@Cn可能具有non-IPR結(jié)構(gòu);Yb@Cs2(IV)可能具有與Yb@Cs2(II)相似的電子結(jié)構(gòu)。測試與分析了Yb@C74(11)與1ln)@C82(I,II,III,iv)的拉曼與紅外光譜,同時結(jié)
3、合文獻(xiàn)報道過的其它二價會屬富勒烯包合物的拉曼與紅外光譜,探討了不同會屬及不同碳籠對包合物的振動性質(zhì)的影響。基于簡諧振動模型,根據(jù)金屬.碳籠之l’Bj振動的拉曼峰的頻率計算得到了Yb與c74以及c82之間作用的力常數(shù),并由此進(jìn)一步證明了Yb在碳籠內(nèi)呈二價。不同的二價金屬與碳籠之間作用的力常數(shù)有一定差別,造成這種差別的原因可能是二價金屬離子與碳籠之間的作用除了離子作用以外還有部分共價作用。不周大小的碳籠以及不同幾何形狀的異構(gòu)體碳籠對金屬.碳籠之間的振動的影響都比較小。富勒烯金屬包合物的碳籠上的振動一方面與碳籠的大小密切相關(guān),其
4、頻率近似與碳籠的質(zhì)量的l,2次方成反比;另一方面,不同的金屬對碳籠上的振動有不同程度的影響。在合成與分離Yb金屬富勒烯包合物的過程中發(fā)現(xiàn)了C醯的兩種異構(gòu)體。因為C68沒有符合獨立五元環(huán)規(guī)則的結(jié)構(gòu),所以我們判定C6s具有非獨立五元環(huán)結(jié)構(gòu)。通過大量實驗,我們發(fā)現(xiàn)提取c68的最佳方式是在常溫氮氣保護(hù)下用鄰二甲苯振蕩、超聲提取,而加熱回流的方式不利于C6s的提取。這說明高溫可能會導(dǎo)致C68的分解。C68的一個異構(gòu)體的純度較高,但產(chǎn)量很低,利用紫外可見近紅外吸收光譜對其進(jìn)行了表征。C胡的另一個異構(gòu)體雖然產(chǎn)量較大,但其樣品中含有C70
5、以及C700,并且很難與C68分離開來,根據(jù)該混合組分的色譜分離特性和Raman光譜,我們推斷c6s可能與C70及C700形成聚合體穩(wěn)定存在。關(guān)鍵詞:鐿;富勒烯金屬包合物;拉曼光譜;紅外光譜;非獨立五元環(huán)規(guī)剮1
6、fb金屬富勒烯包合物及特殊結(jié)構(gòu)富勒烯的研究TheStudyofYb—MetallofullerenesandAnomalousFullerenesAbstractMetallofullerenes,anewclassoffullerene-basedmaterials.Abundantresearcheshaveb
7、eenconductedonmetallofullerenessincemacroscopequantityofthiskindoffantasticmaterialcouldbeobtained.Inthisthesis,thesynthesis,isolation,structurecharacterizationandvibrationalpropertiesofYbmetallofullereneshavebeenstudied.BymeansofpromotingthesynthesisDCarcdischarg
8、eandHPLCisolationconditions,wesynthesizedandisolmedaseriesofYbmetallofullerenesbasedondifferentfullerenecages,i.e.Yb@Cn,Yb@C74(I,II),Yb@C76(I,i1),Yb@C78,Yb@c80,Yb@Cs2(1,II,III,iv),Yb@Cu(I,II,III,iv),amongwhichYb@C72andYb@Cs2(IV)wereisolatedandobtainedforthefirstti
9、me.ThepuritiesoftheseYbmetallofullereneswerehigherthan98%exceptYb@c億WecharacterizedYb@C72andYb@Cs2(W)throughUv-Vis·NIRabsorptionspectrosicopyandconclude