新型含镝内嵌富勒烯的合成与分离.docx

本科毕业设计（论文）学院(部)材料与化学化工学部题目新型含镝内嵌富勒烯的合成与分离年级2014级专业材料科学与工程班级材料科学与工程学号1409404113姓名陈丹妮指导老师谌宁职称特聘副教授论文提交日期2018年5月20日苏州大学本科生毕业设计(论文)目录摘要1ABSTRACT2第1章前言4第2章实验部分6第2.1节实验试剂6第2.2节实验仪器6第2.3节实验过程7第2.3.1节阳极碳棒的制备7第2.3.2节Dy2O@C74的合成7第2.3.3节Dy2O@C74的提取与分离8第3章结果与讨论11第3.1节Dy2O@C74的质谱分析11第3.2节Dy2O@C74的紫外可见近红外光谱表征12第4章结论13参考文献14致谢171新型含镝内嵌富勒烯的合成与分离摘要内嵌富勒烯是指将一些金属离子、分子或原子团簇嵌入在富勒烯的空心碳笼中而形成的一种新型的富勒烯，如非金属原子：O、N、C、S等，金属原子：Sc、Y、镧系元素等。其中，大部分内嵌富勒烯是用真空电弧放电法制造形成的，另外也可以通过化学方法，比如打开富勒烯的部分化学键，将一些原子或分子装入富勒烯的碳笼中。内嵌团簇的性质能够影响内嵌富勒烯的物理化学性质以及电子结构等。自1999年第一个内嵌氮化物原子簇富勒烯Sc3N@C80被Dorn等科学家发现以来，内嵌富勒烯家族便得到了不断的扩大和发展。近年来的研究表明，内嵌原子簇富勒烯可分为5种：氮化物、碳化物、氧化物、硫化物及碳氢化合物内嵌富勒烯，这大大提高了内嵌富勒烯的结构多样性。内嵌金属氧化物富勒烯是内嵌富勒烯中产率和稳定性较高的一种，因此具有很高的研究价值。本文总述了近年来在内嵌金属氧化物富勒烯领域的研究进展，重点介绍了新型含镝内嵌富勒烯Dy2O@C74的合成、分离和表征，分析了它的结构和性质，并对其潜在的应用前景做了展望。Dy2O@C74是新型含镝内嵌富勒烯中产率较高的一种。研究结果表明，Dy2O@C74可能与先前报道的Sc2C2@D3h(14246)-C74具有相同的碳笼结构，但是由于其内嵌的团簇与Sc2C2团簇不同，因此它们的物理化学性质也具有显著的差异。合成和分离Dy2O@C74，并对其结构性质的分析，对研究内嵌富勒烯家族具有深远的影响。关键词：富勒烯；内嵌金属氧化物富勒烯；分离与表征SynthesisandSeparationofANovelFullerenesContainingDysprosiumABSTRACTEndohedralfullerenesareanewtypeoffullerenesformedbyembeddingsomemetalions,moleculesorclustersofatomsintofullerenecarboncages,suchasoxygen,nitrogen,carbon,sulfurandothernon-metallicatomsandmetallicatomslikescandium,yttrium,lanthanides,andsoon.Mostoftheembeddedfullerenesaremadebyvacuumarcdischarge,andotherscanbeformedbychemicalmethod,suchasopeningsomechemicalbondsoffullerenesandloadsomeatomsormoleculesintothecarboncageoffullerenes.Thepropertiesofembeddedclusterscanaffectthephysicalandchemicalpropertiesandelectronicstructureofembeddedfullerenes.SincethefirstnitridesclusterfullereneSc3N@C80wasdiscoveredbyDornandotherscientistsin1999,thefamilyofendohedralfullereneshasbeenexpandedanddevelopedcontinuously.Inrecentyears,ithasbeenshownthattheendohedralclusterfullerenescanbedividedintofivetypes:nitrides,carbides,oxides,sulfidesandhydrocarbons,whichgreatlyimprovesthestructuraldiversityofendohedralfullerenes.Endohedralmetallofullereneisoneofembeddedfullereneswithhighyielda