纳米尺度化碳集群的富勒伦压缩
Jianyuan Zhang1, Tim Fuhrer, Wujun Fu
1Department of Chemistry, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, 24060, United States.
Journal of the American Chemical Society
|April 14, 2012
概括
我们研究了碳化物集群在富勒烯子内部,发现较小的子压缩了集群. 这种纳米级富勒烯压缩 (NFC) 改变了集群的形状,我们使用核磁共振 (NMR) 和密度函数理论 (DFT) 测量了它.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 固态化学 固态化学
背景情况:
- 金属集群和晶格的纳米级特性显著影响宏观材料特性.
- 内体金属富伦,其中金属被封装在富伦中,为研究结构-性质关系提供了独特的结构.
- 富勒烯内的化碳集群代表了一种用于研究纳米级相互作用的新系统.
研究的目的:
- 为了研究烯子大小对孤立的碳化物团结构的影响.
- 描述纳米级富勒烯压缩 (NFC) 对碳化集群的影响.
- 探索集群几何学和完整的子尺寸之间的关系.
主要方法:
- 一系列二内分体金属烯的合成和表征 (Y(2) C(2n),n = 40-59).
- 高场碳-13核磁共振 ((13) C NMR) 光谱检测集群结构和结合.
- 密度函数理论 (DFT) 计算以建模集群几何和电子属性.
主要成果:
- 成功合成和表征了一种二内分体金属烯 (Y(2) C(2n)) 的家族.
- 随着富勒烯尺寸的减少,观察到纳米尺度的富勒烯压缩 (NFC),改变了 (Y(2) C(2)) ((4+) 集群几何结构,从线性结构变成"蝶"结构.
- (13)C NMR 化学转移和标量 (1) J (((YC) 合常量被证明对 NFC 效应非常敏感.
结论:
- 富勒烯子的大小决定了封装的碳化物团的纳米尺度几何.
- "蝶"结构代表了NFC在较小的富勒烯中诱导的受约束几何结构.
- 核磁共振和DFT是强大的工具,用于量化纳米级的结构变化,在内分体金属烯.
