在2013年,Scott和Itami等報道了一類馬鞍形的卷曲納米石墨烯分子的合成,該分子代表了繼球狀的富勒烯、管狀的碳納米管、平面的石墨烯之后的一類新型納米碳分子。非六邊形碳環(huán)結構的缺陷不僅僅使該類納米碳分子嚴重扭曲,而且表現(xiàn)出了與平面納米石墨烯分子(六邊形蜂窩狀結構)不同的物理、光學、電學性質。電化學實驗表明:馬鞍形的卷曲納米石墨烯和平面的納米石墨烯都容易被氧化,但卷曲石墨烯更難被還原。根據過去文獻報道,平面納米石墨烯分子或碗狀的的碗烯分子骨架中摻雜不同的雜原子,可以改變其電子性質,比如帶隙,電催化活性等。我們期待馬鞍形納米碳分子在雜原子摻雜之后,其電子性質、光學性質等物理性質都會發(fā)生很大改變。然而,到目前為止還沒有關于新型的馬鞍形納米碳分子的雜原子摻雜的相關報道。本論文以碗狀分子碗烯(C20H10)作為起始原料,通過5步有機反應高效地合成了一個結構確定的多氮原子摻雜的馬鞍形納米石墨烯分子。本論文主要內容包括以下三個方面:一、多氮雜馬鞍形納米石墨烯的原料合成。本文首先參考Siegel課題組合成碗烯的方法,經過8步有機反應合成了數(shù)十克碗烯(C20H10)作為起始原料,然后根據Scott...

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－７?Ｋ?Ｋａｗａｓｕｍｉ等報道的馬鞍形納米石墨燦分子結構??

?（ｆ）??冊．＃??圖１－８碗烯的部分稠環(huán)衍生物??碗烯稠環(huán)衍生物大多為碗狀（如圖１－８），其中化合物ｂ的碗深為０．２７ｎｍ，??比碗烯分子本身的０．０８９ｍｎ大很多，而且其翻轉能壘比碗烯衍生物ａ也高很多。??此外，衍生物ｂ還具有高度彎曲的７：電子體系。另外衍生物ａ的翻轉勢壘比....

圖１－８碗烯的部分稠環(huán)衍生物??碗烯稠環(huán)衍生物大多為碗狀（如圖１－８），其中化合物ｂ的碗深為０．２７ｎｍ，??

??圖１－７?Ｋ?Ｋａｗａｓｕｍｉ等報道的馬鞍形納米石墨燦分子結構??（ａ）?（ｂ）?（ｃ）??費ｉ盛??（ｄ）?（ｅ）?（ｆ）??冊．＃??圖１－８碗烯的部分稠環(huán)衍生物??碗烯稠環(huán)衍生物大多為碗狀（如圖１－８），其中化合物ｂ的碗深為０．２７ｎｍ，??比碗烯分子本身的０．０８９ｍ....

圖１－８碗烯的晶體結構堆積??

??衍生物ｄ分子在其結晶體中呈現(xiàn)菱面體堆疊，所有碗在一個方向上排列（圖１－??９ｂ）。盡管ｄ結構的邊緣稍微向外展開，但是ｄ的結構與Ｃ６Ｇ的結構幾乎重疊。??ｅ和ｆ的結構更為復雜，并且ｆ具有比計算結果更深的碗結構［２？６］。??猶驪??圖１－８碗烯的晶體結構堆積??（ａ）?Ｄｅｒｉ....

圖１－９碗烯稠環(huán)衍生物ａ和ｄ的晶體堆積??

??衍生物ｄ分子在其結晶體中呈現(xiàn)菱面體堆疊，所有碗在一個方向上排列（圖１－??９ｂ）。盡管ｄ結構的邊緣稍微向外展開，但是ｄ的結構與Ｃ６Ｇ的結構幾乎重疊。??ｅ和ｆ的結構更為復雜，并且ｆ具有比計算結果更深的碗結構［２？６］。??猶驪??圖１－８碗烯的晶體結構堆積??（ａ）?Ｄｅｒｉ....

本文編號：4000639