国家自然科学基金(51272216)
- 作品数：5 被引量：6H指数：2
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- 金属硫化物富勒烯Sc_2S@C_(82)的自下而上C_2增长和异构化
- 2015年
- 两个金属硫化物富勒烯Sc2S@C82-Cs(6)和Sc2S@C82-C3v(8)的结构已经通过单晶X射线衍射验证,但对于其形成机理却知之甚少.本文通过密度泛函理论方法计算研究了Sc2S@C82的不同异构体的热力学和动力学稳定性.结合封闭网络增长模型,研究了Sc2S@C82的形成机理.计算表明,该金属富勒烯是在Sc2S@C80-D5h(31923)的基础上通过C2增长而来,且增长路径是通过中间体Sc2S@C82-Cs(39704)而不是通常认为的Sc2S@C82-Cs(39663);此外,证实了异构体Sc2S@C82-Cs(6)和Sc2S@C82-C3v(8)的相互转化是一个可逆过程;碳催化的Stone-Wales旋转可以大大降低反应的能垒.这些结果对其他金属富勒烯的形成机理具有参考意义.
- 赵冲雷丹陶舒辉程南璞甘利华
- 关键词：金属硫化物富勒烯异构化泛函理论能垒
- 金属氮化物富勒烯MSc_2N@C_(76)的计算研究
- 2016年
- 内嵌金属富勒烯是一类具有新奇性质的富勒烯基化合物.最近,含有七元环的非经典内嵌金属富勒烯被实验报道.然而,因结构的多样性和计算量的挑战性,目前尚无有关非经典内嵌金属富勒烯的系统计算研究.本文采用密度泛函理论方法和拓展的螺旋算法,系统考察了C_(76)的经典结构和非经典结构的内嵌金属氮化物富勒烯MSc_2N@C_(76)(M=Sc,Y,La).结果显示,非经典内嵌金属富勒烯与经典内嵌金属富勒烯是竞争性的,且它们之间可以通过Stone-Wales旋转或C_2插入、挤出而实现相互转化;非经典富勒烯在内嵌金属富勒烯的形成过程中发挥了重要的作用.
- 刘学森雷丹甘利华
- 关键词：电子转移密度泛函理论
- 富勒烯和富勒烯衍生物中的Stone-Wales旋转被引量：1
- 2014年
- Stone-Wales旋转是富勒烯异构化的基本方式,了解其特征和规律对于理解富勒烯和富勒烯衍生物的形成至关重要.本文采用密度泛函理论方法系统研究了富勒烯和富勒烯衍生物的Stone-Wales旋转.结果显示,富勒烯异构体趋向于从高B55键(两个五元环共用的边)结构向低B55结构转化,满足独立五元环原则的结构或具有低B55键数的异构体在热力学上更为有利.相反,对于富勒烯衍生物,具有更多B55的异构体不仅在热力学上更有利,而且从动力学角度讲,从满足独立五元环原则的结构向不满足的结构的转变比相反过程更容易.这些结果可以解释目前的相关实验事实,暗示了富勒烯衍生物可能是先衍生化后异构化而形成.
- 甘利华文蓉
- 关键词：富勒烯衍生物稳定性密度泛函理论
- 金属硫化物富勒烯Sc_2S@C_(90)的结构与性质被引量：2
- 2014年
- Sc2S@C90存在的信号已经被质谱检测到,但其结构还没有得到表征.为了研究Sc2S@C90的结构和性质,通过密度泛函理论计算方法对Sc2S@C90的异构体进行了系统的筛选.计算结果表明,能量最低的两个异构体分别为Sc2S@C90:99913和Sc2S@C90:99915.对Sc2S@C90在0到4000 K温度下的相对浓度进行了评估,结果显示,Sc2S@C90:99913和Sc2S@C90:99915可以在高温下共存.分析研究了Sc2S@C90的内嵌团簇与碳笼间的键连关系和相互作用特性.这些研究可为Sc2S@C90的结构确定提供指导.
- 雷丹赵冲甘利华
- 关键词：密度泛函理论QTAIM
- 内嵌金属富勒烯Sc_2S@C_(86)的结构和性质被引量：3
- 2016年
- 金属硫化物富勒烯是一类结构新奇的化合物,阐释其结构和性质是当前的重要研究任务。本文采用密度泛函理论(DFT)方法,系统研究了质谱实验已经检测到的内嵌金属富勒烯Sc_2S@C_(86)的结构和性质。结果显示,能量最低的异构体是Sc_2S@C_(86):63751(独立五元环规则(IPR)-9),该碳笼与已报道的Sc2C2@C86的碳笼一样;其次是non-IPR Sc_2S@C_(86):63376。自然键轨道(NBO)和分子中原子理论(AIM)分析显示,内嵌团簇与碳笼间存在电荷转移相互作用和共价作用。温度效应计算显示,高温时Sc_2S@C_(86)是多个异构体共存的。为了对将来实验结构测定提供参考,本文提供了能量最低的两个异构体的红外光谱图。
- 刘学森雷丹甘利华
- 关键词：金属富勒烯电荷转移密度泛函理论
