单金属富勒烯M@C66(M=Ca,Sr,Ba)结构、稳定性及谱学的第一性原理计算研究

单金属富勒烯M@C66(M=Ca,Sr,Ba)结构、稳定性及谱学的第一性原理计算研究

O641; 由于产量非常低,许多内嵌金属富勒烯(EMF)的结构尚不清楚,特别是碳笼碳数在70以下的单金属富勒烯.通过密度泛函理论(DFT)对内嵌碱土金属的单金属富勒烯M@C66(M=Ca,Sr和Ba)进行了理论计算研究.能量计算和统计热力学分析表明,在所考虑的众多C66富勒烯异构体中,内嵌Ca、Sr和Ba后,碳笼C2v(4348)-C66能量最低,但在高温情况下,另外一种碳笼C2(4466)-C66也有较高的分布.这两类金属富勒烯M@C2v(4348)-C66和M@C2(4466)-C66的HOMO-LUMO间隙较大,且都具有较强的局部芳香性,可能在将来的实验中被发现.此外,还计算了这两类金属...

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Veröffentlicht in:中国科学技术大学学报 2020, Vol.50 (11), p.1419-1430
Hauptverfasser: 崔鹏, 张竹霞, Sharman Edward, 江俊
Format: Artikel
Sprache:chi
Online-Zugang:Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:O641; 由于产量非常低,许多内嵌金属富勒烯(EMF)的结构尚不清楚,特别是碳笼碳数在70以下的单金属富勒烯.通过密度泛函理论(DFT)对内嵌碱土金属的单金属富勒烯M@C66(M=Ca,Sr和Ba)进行了理论计算研究.能量计算和统计热力学分析表明,在所考虑的众多C66富勒烯异构体中,内嵌Ca、Sr和Ba后,碳笼C2v(4348)-C66能量最低,但在高温情况下,另外一种碳笼C2(4466)-C66也有较高的分布.这两类金属富勒烯M@C2v(4348)-C66和M@C2(4466)-C66的HOMO-LUMO间隙较大,且都具有较强的局部芳香性,可能在将来的实验中被发现.此外,还计算了这两类金属富勒烯的近红外可见光吸收谱、红外谱、拉曼谱以及13C核磁共振谱,以协助将来的实验表征.
ISSN:0253-2778
DOI:10.3969/j.issn.0253-2778.2020.11.006