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大碳笼内嵌富勒烯和空心富勒烯的化学性质研究的开题报告
题目：大碳笼内嵌富勒烯和空心富勒烯的化学性质研究
一、研究背景和意义
富勒烯是一个具有特殊结构的碳分子，其分子的空间结构图像像是一个半径约为0.71nm的足球，由60个碳原子组成，所有的碳原子都是sp2杂化的，相邻两个碳原子之间共享一个σ键和一个π键，具有非常特殊的物理和化学性质，如导电性、导热性、韧性等。富勒烯的发现和研究对于理解碳材料的特殊性质以及开发碳材料的应用具有重要意义。
近年来，科学家发现在大碳笼（DLC）中也可以嵌入富勒烯或者空心富勒烯，这种结构的碳材料被称为内嵌富勒烯的大碳笼或者空心富勒烯的大碳笼，具有富勒烯和大碳笼的双重性质，导致其同样具有独特的优良性能。因此，对内嵌富勒烯的大碳笼或空心富勒烯的大碳笼进行研究，对于拓展碳材料的应用领域和提高碳材料性能具有非常重要的意义。
二、研究内容和方法
本研究旨在对内嵌富勒烯的大碳笼或空心富勒烯的大碳笼进行系统的化学性质研究，主要包括以下方面内容：
1.内嵌富勒烯的大碳笼或空心富勒烯的大碳笼的制备和表征。
内嵌富勒烯的大碳笼或空心富勒烯的大碳笼的制备和表征是本研究的第一步。制备方法可以采用化学气相沉积（CVD）或者物理气相沉积（PVD）等方法。通过传统的物理、化学分析方法对制备的材料进行表征，包括扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等方法。
2.内嵌富勒烯的大碳笼或空心富勒烯的大碳笼的化学性质的研究。
在表征得到内嵌富勒烯的大碳笼或空心富勒烯的大碳笼之后，我们可以对其进行化学性质研究。例如，我们可以通过储氢实验，研究其贮氢性能；也可以通过红外光谱、拉曼光谱等手段，研究其分子振动特性等性质。
3.内嵌富勒烯的大碳笼或空心富勒烯的大碳笼的电子结构计算和性能模拟。
通过计算机模拟方法，我们可以对内嵌富勒烯的大碳笼或空心富勒烯的大碳笼的电子结构进行研究，以加深我们对其性能的理解。例如，我们可以通过密度泛函理论（DFT）计算方法模拟其电子结构，探究其分子轨道能级、电子亲和势等电学性质。
三、研究意义和创新点
内嵌富勒烯的大碳笼或空心富勒烯的大碳笼是一种新型的碳材料，具有非常特殊的物理、化学性质。本研究对其进行系统的化学性质研究，不仅可以更加深入理解其特殊的性质，也具有以下意义和创新点：
1.拓展碳材料的应用领域。
内嵌富勒烯的大碳笼或空心富勒烯的大碳笼可以用于储氢、催化剂载体等领域。通过对其进行化学性质的研究和模拟计算，可以更好地发掘其潜在应用价值。
2.提高碳材料的性能。
内嵌富勒烯的大碳笼或空心富勒烯的大碳笼具有非常优良的性质，如高导电性、高导热性、高机械强度等，通过对其进行性能研究，可以更好地理解其性能，并为开发更好的碳材料提供基础。
3.探究新型CarbonNanostructure结构的形成以及物理化学性质。
内嵌富勒烯和空心富勒烯的大碳笼构成了一种新型CarbonNanostructure，本研究通过化学性质研究和模拟计算方法，可以深入探究这种结构的形成原因和物理化学性质的本质。
四、结论
综上，本研究旨在对内嵌富勒烯的大碳笼或空心富勒烯的大碳笼进行系统的化学性质研究，探究其物理化学性质以及潜在的应用价值。通过对其制备过程的研究，表征得到的材料进行化学性质的研究和模拟计算方法对其电子结构进行研究，可以深入探究这种新型CarbonNanostructure的形成原因和物理化学性质的本质，从而拓展碳材料的应用领域，提高碳材料的性能。