C60碳笼分子的结构和性质

本文介绍了新近发现的Ｃｎ碳原子簇分子中的Ｃ６０碳笼分子，讨论了它的结构，性质和反应。     

C60分子间的相互作用

采用定域密度泛函分子集团方法研究了两个Ｃ６０分子之间的相互作用性质，在平衡位置附近，两分子间的相互作用势可以用一个简单的解析形式－－Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅｓ势来描述，Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅｓ势中的参数为ε＝３．６２０ｅＶ，σ＝８．６１５Ａ。还计算了电子结构随分子中心之间的距离γ的变化关系。γ＝９．６７Ａ时达到平衡。γ减小时，最高占有态和最低非占有态之间的能隙减小；γ减到约为平衡距离的８８％时，     

大于C60／C70富勒烯的分子构型

讨论了富勒烯的分离提纯，手征性结构的发现，Ｃ７８的分子结构等问题。     

C60薄膜硅衬底过渡层对金刚石薄膜的生成

用微波等离子体化学气相淀积方法，以Ｃ６０薄膜作为在硅衬底上的过渡层，无衬底负偏压。采用通常淀积金刚石薄膜的生长条件，在Ｃ６０薄膜上生长出多晶金刚石薄膜。     

C60球状碳分子研究概述

一、研究碳原子簇却发现了崭新的有机分子由若干个原子形成的微小集团X_n(n由1到几百)叫原子簇(Cluster),也称微团。发表于1956年的第一篇报道原子簇的论文介绍了用超声喷注加冷凝过程产生微团的方法。稍后又出现了用数千到数万电子伏能量的惰性气体离子束轰击并溅射二次离子来产生各种微团的方法。6O年代末期,由于激光技术的应用和普及,原子簇和簇离子的研究更加兴旺,实验工作对于金属元素和惰性元素的X_n以及合金和盐类的X_nY_m都累积了大量的数据,其中一个特别引人注意的现象是,在n等于某些数目时,X_n出现在质谱仪中的讯号比X_(n±1)、X_(n±2)……等明显地强些,这就意味着X_n比X_(n±1);、X_(n±2)等要稳定些。具有这样性质的n叫做X元素簇的幻数,相应的理论探讨曾仿照原子核(质子和中子的簇)的壳层模型(Mayer-Jensen理论)进行研究并取得了一些成就。     

新型的具有电开关特性的含C60复合薄膜

利用真空双源同时蒸发法制备了新型Ｃ６０－１，４－ｂｉｓ（－１，１－ｄｉｃｙａｎｏｖｉｎｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅ（ＢＤＣＢ）复合薄膜。用高分辨扫描电镜和Ｘ－射线衍射仪分析了ＢＤＣＢ－Ｃ６０复合薄膜的表面形貌和结构特性，结果表明ＢＤＣＢ－Ｃ６０复合薄膜是一种不同于纯Ｃ６０薄膜和纯ＢＤＣＢ薄膜的结构相。Ａｇ／ＢＤＣＢ－Ｃ６０／Ａｇ的拓明治型结构具有电学双稳态现象和记忆特性。     

大于C60／C70富勒烯的分子构型

单质碳第三种同素异形体－－富勒烯及其化合物的出现，已引起化学界的极大关注。本文讨论富勒烯的分离提纯，手征性结构的发现，C78的分子结构，C84的异构体等问题。     

真空升华条件对C60／C700薄膜成份的影响

通过热重分析测定Ｃ６０／７０混合物的明显升华起始温度约为６００℃。在高真空（１０＾－３Ｐａ）中加热Ｃ６０／Ｃ７０混合物使其升华，在ＫＢｒ晶体上形成薄膜，对不同升华条件下所得薄膜的傅里叶变换红光谱进行比较，得出了薄膜成分变化规律，发现６００℃加热混合物足够长时间，能去除混合物中低碳素富勒烯杂质，再恒温７００℃升华混合，薄膜主要由Ｃ６０组成。     

C60分子中原子坐标的计算

运用Ｃ６０分子的Ｉｎ对称性及矢量运算方法,引入调节参数λ计算了正二十面体被截取顶角后的具有Ｃ６０分子结构的原子坐标,当输入的调节参数λ＝０．３３７,Ｃ６０分子的半径Ｒｃ＝３．５５Ａ时,计算得到的长短键分别为１．４４９６Ａ和１．４０Ａ,与测量值相符,并计算了在Ｃ６０面心立方晶体为１．４４９６Ａ和１．４０Ａ,与实验测量值相符,并计算了在Ｃ６０面心立方晶体中,Ｃ６０的二次轴与晶轴取向一致时的各碳原子坐标     

用中等能量离子辐射方法研究C60膜结构变化

在２００ｋｅＶ重离子加速器上,使用１２０ｋｅＶ的Ｈ＋,Ｈｅ＋,Ｎ＋,Ａｒ＋等离子对Ｃ６０分子薄膜进行了辐射处理,对辐射后Ｃ６０膜的Ｒａｍａｎ谱进行了系统地分析研究．离子辐射会影响Ｃ６０薄膜的结构,不同的辐射注入剂量会使Ｃ６０分子薄膜产生聚合和非晶碳化现象,这一现象的产生与辐射离子的剂量大小有关,并存在一剂量阈值．研究表明Ｃ６０分子的聚合与辐射碰撞过程中的电子能损有关,而Ｃ６０薄膜非晶碳化现象则主要受核能损的影响     

Al-Mg-Si合金的价电子结构分析

用经验电子理论(EET)对Al—Mg—Si合金中主要成分(如α—Al、镁、硅，以及强化相(β—Mg2Si)的价电子结构进行计算，计算结果表明各成分晶胞最强键上的共价电子对数与其密度、熔点、硬度、电负性有对应关系；Mg、Si原子上次强键的共价电子分布有利于β相的形成。     

1,5-环辛二烯-3,7-二炔基方酸内鎓盐衍生物的电子结构和光谱的理论研究

用PM3系列方法研究了两个1，5-环辛二烯-3，7-二炔取代方酸内鎓盐分子．对它们进行了几何结构优化，并在优化构型的基础上，计算了上述两个分子的电荷密度、红外光谱、电子光谱．预测了这两个分子的发光性质．以其中一个分子为骨架设计并计算了一系列方酸内鎓盐衍生物分子的几何结构和电子光谱，讨论了取代基团对方酸内鎓盐分子发光强度和发光波长的影响．     

Co_3Ti和氢化Co_3Ti的电子结构与总能(英)

采用紧束缚LMTO（TB－LMTO）方法计算了Co3Ti和它的氢化物Co3TiH的电子结构与电子总能．计算得到的晶格常数及体弹性模量与实验符合得很好．Co3Ti吸收H后的能量及体积变化的结果表明Co3Ti的氢化反应很容易发生，这与实验结果也是相符的．     

C60材料红外和拉曼特性

采用自制的专利设备成功地制备了全碳分子材料Ｃ６０，分析了红外，拉曼光谱图，发现在５２７，５７６，１１８７，１４３０ｃｍ＾－１处的４个Ｃ６０的红外特性吸收峰，进行了理论计算，结果与实验基本吻合，由红外测试数值计算得出的力常数结果表明，Ｃ６０内部原子间作用力的类型为Ｃ－Ｃ键和弱Ｃ＝Ｃ键。     

C60吡咯烷衍生物的合成及其理论研究

通过1,3-偶极环加成方法合成了一种新的C60吡咯烷衍生物C72H17NO2,并以FTIR、元素分析、1H NMR、13C NMR、UV-Vis进行了表征,测定了产物的循环伏安图.用量子化学半经验AM1及INDO/CI方法研究了产物的结构和光谱性质, 以全自由度优化几何构型为基础,计算了化合物的电子光谱, 在435.9*!nm出现了非C60的特征吸收峰,结果与实验值一致.本文对电子的跃迁进行理论指认, 并分析了光谱红移的原因.     

Synthesis of N-acetamide C60 nitride and its performance of optical limiting

N-acetamide C60 nitride (N-acetamide-1,2-dihydro-1,2-aza-fullerene[60]) has been synthesized by the reaction of C60 and azidoacetamide and initially characterized. Its mechanism was that the objective product is formed through intermediate triazoline. The computational study shows that N-nitride structure is thermodynamically more stable by using the semi-empirical AM1 SCF-MO method. The properties of optical limiting were tested by using double frequency Nd∶YAG pulse laser system and showed that the optical limiting mechanism is reverse saturation absorption. A wavelength of 532 nm, compared with optical limiting for ns pulse, this new material has good optical limiting character for ps pulse. At wavelength of 707 nm, the capacity of optical limiting of the derivative is prior to C60.     

不对称取代方酸内盐衍生物电子结构和光谱的理论研究

采用ＰＭ３ 系列方法对新合成的１０ 个不对称取代方酸内钅翁盐进行了系统研究．计算得到它们的优化几何构型、电荷分布、ＩＲ谱及ＵＶ谱,并对光谱进行了理论确认．考察了组态数对理论ＵＶ谱的影响．结果表明它们都具有刚性平面结构：方酸环为缺电子中心：对前线轨道的能量分析说明这１０ 个衍生物的一价负离子可以稳定存在,随着组态数目的增加,理论ＵＶ谱与实验结果的误差呈减小趋势．所有的光谱理论值和实验值的误差在１０％ 左右．