原子簇C_(60),C_(60)H_(60)和C_(60)F_(60)电子结构研究

近年来,用激光汽化石墨固体,导致非寻常碳原子簇C_(38),C_(50),C_(60),…,C_(120)的生成。质谱分析表明以C_(60)为主要成分。它具I_(?)群对称性并且最稳定。此外,人们还合成了一     

原子簇C_n中碳原子的轨道杂化的研究

近年来,质谱实验发现C_(180)能稳定存在,理论推算得到C_(180),C_(540)…具有I_h对称性,预测C_(540)也是一个稳定的结构,但还未见它们的键长、键角、二面角等结构参数报道.本文在研究C_(60)和C_(70)分子中碳原子的轨道杂化的基础上,对具有I_h对称性,未知键长、键角、二面角等结构参数的碳原子簇C_(180),C_(540)…C_(43740)中碳原子的轨道杂化进行研究.     

足球分子及其异构体的电子结构和UV谱

最近Kroto等人让激光气化的石墨通 稳定的碳原子簇,其中C_(60)占绝对优势,他们过一个高压超声速喷嘴,得到了一系列新型 认为它具有笼状结构,由十二个五元环和二     

C_(60)与苯及氘代苯的气相反应

1985年Kroto首先用质谱在激光蒸发石墨的氦气氛中检测到丰度占优势的以C_(60)和C_(70),从而以质谱法为主要手段的C_(60)研究迅速开展起来。一系列实验结果支持了Kroto猜测的C_(60)球形结构,并对C_(60)的气相反应行为有所认识。 1990年实现宏观量制取C_(60)后,气相C_(60)离子的研究内容更加广泛,Frieser在气相中     

C_(60),C_(70)的激光脱附解离及其机理分析

C_(60)等具有笼式结构的碳团簇(统称富勒烯)是目前物理、化学、材料科学等领域非常感兴趣的一类特殊物质。早期对碳团簇的实验研究发现由60,70个原子组成的团簇有比邻近的原子簇高得多的丰度和特殊的稳定性.最近两年,由于 W.Krtschmer 等发现了可制备出较大量纯 C_(60),C_(70)的方法,更加激起人们研究 C_(60)/C_(70)性质的兴趣. 有众多的文献是涉及 C_(60)及其离子的解离和稳定性的,如利用光解离、激光脱附解离、离子原子碰撞解离等方法对     

巴基球重新组合可形成巨大的富勒烯

科学家通常使用激光蒸发石墨碳棒来制造富勒烯。洛杉矶加州大学的物理化学家查罕·叶列沾最近在英国《自然》杂志上宣布,制造富勒烯可以使用激光攻击富勒烯薄膜,使其内部的C_(60)和C_(70)蒸发,然后它们便像肥皂泡一样地结合起来,这样的相互作用可形成C_(400)或具有更多碳原子的富勒烯。     

笼状全烯—大碳球分子

1985年美国德克萨斯莱斯大学和英国的索塞克斯大学的科学家发现了一个由60个碳原子组成的分子。他们认为该分子具有足球形结构。从此以后,笼状全烯就成了一个科学热点。有人认为这是一个巨大发现。该发现可能对认识煤烟形成以及外部空间的分子转换等化学领域具有实际意义。与此同时,怀疑派也围攻了该建议。因为,C_(60)最初只是在磁阱中二次分裂获得,并仅仅通过质谱方法分析的。依据该证据指认这样一个完整结构是值得怀疑的。后来,笼状全烯的支持者又列举了一些进一步的证据:可以调整优化条件制备C_(60);探测球中密封有金属的C_(60)衍生物以及研究该分子的激光裂解行为。然而怀疑仍然存在。     

激光烧蚀金属富勒烯盐C60Mx（M=Sm,Pt,Ni,Rh）产生取代型金属富勒烯团簇

在金属富勒烯盐C60Mx(M=Sm,Pt,Ni,Rh)的激光烧蚀飞行时间质谱研究中,观察到正负离子通道中有金属富勒烯C2nM与C2n 1M的形成。金属富勒烯的谱峰强度与根据碳原子与金属原子的同位素分布计算所得到的理论谱相一致。证实了金属富勒烯的形成。实验表明金属原子取代了碳笼上的一个碳原子而形成取代型金属富勒烯。同时,在激光烧蚀金属富勒烯盐的负离子通道中观察到奇数碳笼团簇的产生。激光烧蚀产物随激光轰击次数演变的实验表明,金属富勒烯的形成与金属碳化物MC的产生密切相关。在对奇数碳笼团簇结构优化计算的基础上,对金属富勒烯团簇C2n 1M与C2nM的结构特性以及形成机理进行了讨论。     

C60晶体的电子辐照行为

C_(60)是异于石墨和金刚石的碳的第三种同素异形体,具有由20个六边形环和12个五边形环组成的足球式结构.自从1990年Kr(?)tschmer在实验室成功地常量制备并纯化C_(60)原子团簇以来,其奇异的结构和潜在的应用价值引起了人们的极大兴趣.C_(60)晶体在室温下为面心立方(fcc)结构,即一个足球状的C_(60)分子占据fcc的一个晶格位置,其晶格常数a=1.417nm.但是,目前人们对C_(60)晶体结构的稳定性还知之甚少.本文主要研究C_(60)晶体在电子辐照下的结构变化.     

激光作用K_3[Co(CN)_6]产生的C_nN~-及其质谱分析

碳原子簇的产生与结构研究,是近年来颇为热门的一个研究课题。在最近的研究中,我们尝试将碳原子簇中的一个原子用B、N等原子取代,观察由此产生的效应。当我们在自制的研究装置上以脉冲激光束直接作用于K_3[Co(CN)_6]时,在原位的负离子飞行时间质谱计上     

C_(60)-硬脂酸LB膜的润滑特性

1985年Kroto及Smalley发现,在一束氦脉冲射流中将石墨激光汽化可制得一种稳定形式的C_(60),并预言这种分子结构具有球状对称性.1990年5月Krǎtschmer等人用电孤装置实现了材料制备的突破性进展,各国科学家相继开始在超导、催化、半导体、磁学和润滑等领域开始了探索性研究.迄今,人们已经得到了C_(60)的红外、紫外、拉曼和质谱等各种光谱数据,并结合TEM,     

常温下C_(60)晶体中C_(60)分子高速旋转机制的研究

1985年,Kroto,Smalley及其合作者在实验上发现了一新的单质碳形式:气相中多个碳原子聚集成一特殊稳定的团簇,其中C_(60)含量最丰.此后立即引起了大批实验和理论工作者的广泛关注,但研究中发现C_(60)晶体中的C_(60)分子在室温下高速旋转,给普通方法的探测造成困难.直到1990年Bethune及其伙伴将样品冷却至液氮温度使之减速,用扫描隧道显微镜才摄下了第一张C_(60)的粗略全貌.随后,1991年伯克利加州大学的化学家Hawkins等在巴基     

球状石墨的晶核是“布基球”

球墨铸铁的石墨球化机理有许多假说,其中尤以陈熙琛的石墨球化理论最为完善。他认为:在铸铁熔液中碳原子集团呈片状大分子时而聚合时而分开。当温度降到液相线以下时,偶而聚合在一起的数个碳原子集团(片状大分子)将形成一个多面体,面数越多,则越接近球状。这就是球状石墨的初生晶核。 我们根据C_(60)(布基球)的结构特征推断:铸铁中的球状石墨晶核就是C_(60)。     

石墨烯——一种新型碳材料

碳质材料伴随着人类走过了几千年的路程,在文明史中发挥了重要作用.近20年来,碳材料科学的发展更是突飞猛进. 1985年,英国化学家克罗托(H.Kroto)和美国科学家斯奠利(R.Smalley)等人在氦气流中,利用激光照射石墨,待其蒸发成碳灰后,制得了由60个碳组成的碳原子簇结构分子C60,又称富勒烯.     

计算C_(60)和C_(70)磁化率的规范不变分子轨道微扰方法

自1985年Kroto等发现C_(60)以来,碳原子团簇的许多物理化学性质成为实验和理论研究的广泛领域。由N个碳原子(N为偶数)组成的C_N碳原子团簇分子是一个由12个五边形和N/2—10个六边形构成的多面体。C_N分子中每个碳原子的成键状态同苯分子类似,是以sp~2杂化轨道形成σ键,这些σ键构成C_N分子的骨架。每个碳原子都余下一个π-p轨道和一个π电子,这N个π电子形成大共轭π键。直觉上认为:这种大共轭体系应类似于苯这类芳香分子具有较大的抗磁磁化率。然而不同理论的计算结果相差甚远。Eler等采用London理论计算得到C_(60)的π电子磁化率非常小,甚至还可能是顺磁磁化。Fowler等用从头计算     

激光烧蚀金属富勒烯盐C60Mx (M = Sm, Pt, Ni, Rh)产生取代型金属富勒烯团簇

在金属富勒烯盐C₆₀M_x (M = Sm, Pt, Ni, Rh)的激光烧蚀飞行时间质谱研究中, 观察到正负离子通道中有金属富勒烯C_2nM与C_2n+1M的形成. 金属富勒烯的谱峰强度与根据碳原子与金属原子的同位素分布计算所得到的理论谱相一致, 证实了金属富勒烯的形成. 实验表明金属原子取代了碳笼上的一个碳原子而形成取代型金属富勒烯. 同时, 在激光烧蚀金属富勒烯盐的负离子通道中观察到奇数碳笼团簇的产生. 激光烧蚀产物随激光轰击次数演变的实验表明, 金属富勒烯的形成与金属碳化物MC的产生密切相关. 在对奇数碳笼团簇结构优化计算的基础上, 对金属富勒烯团簇C_2n+1M与C_2nM的结构特性以及形成机理进行了讨论.     

用532nm激光对C_(60)进行激光脱附质谱分析

C_(60)的研究是近一时期极为热门的课题。为了对C_(60)进行深入的研究,必须对实验室大量制取的笼形结构的fullerene混合物进行提纯和分离,而检验样品的纯度和组分的一个重要依据就是质谱分析。对样品进行质谱分析可以有多种方法,其中一种比较简便的方法就是使用激光对淀积在基板上的样品进行脱附,并直接对脱附时产生的离子进行质谱分析。为了真实反映样品的成分,必须防止在脱附电离时发生解离,一般都使用光子能量较高的紫外激光进行脱附,这样,对激光的要求较高。我们尝试使用可见的     

C60的二聚合现象

C_(60)的聚合反应是一项十分有意义的研究课题。“珍珠项链”式的C_(60)聚合物将具有优良的导电和非线性光学性能,有可能成为新型功能高分子材料。自Yeretzian等人于1992年采用激光蒸发C_(60)膜率先在气相中实现C_(60)聚合以来,这一领域的研究一直方兴未艾。但总体来看,采用激光等手段尚不能得到宏观量的结构规整的聚合物。1994年瑞士科学家Pekker等人采用金属钾与C_(60)高温蒸气的反应,在特定的温区得到聚合度逾100000的C_(60)线性聚合物,表明钾对于     

富勒体——未来的碳素材料

地球上没有任何一种元素能像碳这样由单一元素而能形成外观千变万化、性能千差万别和用途多种多样的制品。单就同素异形体而言,就有金刚石、石墨和咔(口宾)等,富勒体(fullerite)则是新发现的第四种。它是由60个碳原子构成的具有笼形结构的碳簇,又名足球烯(footballene)、英式足球碳簇(soccerball-clus-     

准分子激光改变C60薄膜电导率

利用紫外激光直接改变材料电导率,具有广泛的应用前景,现正日益引起人们的重视。目前,在这一领域的研究大多集中于各种有机高分子聚合物,C_(60)是最近才出现的新材料。根据能带理论计算,C_(60)晶体为典型的直接能隙半导体,其能隙宽度为1.5eV。但多晶C_(60)薄膜却是良好的绝缘体,其本正电导率低于10~(-7)S·cm~(-1)。最近,Phillips等报道了用248nm的KrF准分子激光提高C_(60)薄膜电导率的实验研究,并提出电导率变化的主要机制是激光诱导的绝缘体-金属相变。 本文进行了准分子激光诱导C_(60)薄膜电导率提高的实验研究。在低于刻蚀阈值的激光脉冲照射下,C_(60)薄膜电导率提高了6个数量级。Raman谱的研究表明:电导率变化的主要机制是C_(60)被光致氧化分解为无定形碳,在较低能流密度的情况下,观察到微晶石墨及C_(60)聚合团簇的形成。