| 中文摘要 | 第19-23页 |
| ABSTRACT | 第23-27页 |
| 第一部分 研究背景和方法概述 | 第28-52页 |
| 第一章 前言 | 第30-44页 |
| 1.1 低维碳纳米材料 | 第30-33页 |
| 1.1.1 富勒烯C_(60) | 第30-31页 |
| 1.1.2 碳纳米管和石墨烯 | 第31-33页 |
| 1.2 低维硼纳米材料 | 第33-39页 |
| 1.2.1 平面硼团簇 | 第33-36页 |
| 1.2.2 硼球烯(全硼富勒烯) | 第36-37页 |
| 1.2.3 硼墨烯 | 第37-39页 |
| 1.3 论文课题的选择、目的和内容 | 第39-44页 |
| 第二章 理论基础和计算方法 | 第44-52页 |
| 2.1 薛定谔方程 | 第44-45页 |
| 2.2 从头算方法 | 第45-46页 |
| 2.3 密度泛函理论 | 第46-47页 |
| 2.4 与本论文相关的主要程序及具体理论方法 | 第47-49页 |
| 2.4.1 全局极小结构搜索 | 第47-48页 |
| 2.4.2 适配性自然密度划分(AdNDP)程序 | 第48-49页 |
| 2.5 光电子能谱技术与原理 | 第49-52页 |
| 第二部分 包含B_3三角形基本结构单元和硼双链纳米带的富硼二元团簇 | 第52-106页 |
| 第三章 基于B_3三角形基本结构单元的B_3Au_n~-和B3(BO)_n~-(n=1,2) | 第54-70页 |
| 3.1 前言 | 第54-55页 |
| 3.2 实验与理论方法 | 第55-56页 |
| 3.2.1 实验方法 | 第55页 |
| 3.2.2 理论方法 | 第55-56页 |
| 3.3 实验结果 | 第56-60页 |
| 3.3.1 B_3Au~-和B_3Au_2~- | 第56-58页 |
| 3.3.2 B_4O~-[B_3(BO)~-和B_5O_2~-[B_3(BO)_2~-] | 第58-60页 |
| 3.4 理论结果 | 第60-62页 |
| 3.4.1 B_3Au~(-/0)和B_3Au_2~(-/0) | 第60-61页 |
| 3.4.2 B_4O~(-/0)[B_3(BO)~(-/0)]和B_5O_2~(-/0)[B_3(BO)_2~(-/0) | 第61-62页 |
| 3.5 实验与理论结果对比 | 第62-65页 |
| 3.5.1 B_3Au~-和B_4O~-[B_3(BO)~-] | 第62-64页 |
| 3.5.2 B_3Au_2~-和B_5O_2~-[B_3(BO)_2~-] | 第64页 |
| 3.5.3 振动结构分析 | 第64-65页 |
| 3.6 结果讨论 | 第65-67页 |
| 3.6.1 团簇结构 | 第65页 |
| 3.6.2 化学成键分析 | 第65-66页 |
| 3.6.3 B_3Au_n和B_3(BO)_n(n=0-2)的电子亲和能 | 第66-67页 |
| 3.7 本章小结 | 第67-70页 |
| 第四章 基于稳定B_6双链的B_6Au_n~-和B_6Au_n(n=1-3) | 第70-84页 |
| 4.1 前言 | 第70-71页 |
| 4.2 实验与理论方法 | 第71-72页 |
| 4.2.1 实验方法 | 第71页 |
| 4.2.2 理论方法 | 第71-72页 |
| 4.3 实验结果 | 第72-75页 |
| 4.3.1 B_6Au~- | 第72-74页 |
| 4.3.2 B_6Au_2~- | 第74页 |
| 4.3.3 B_6Au_3~- | 第74-75页 |
| 4.4 理论结果 | 第75-76页 |
| 4.4.1 B_6Au~-和B_6Au | 第75页 |
| 4.4.2 B_6Au_2~-和B_6Au_2 | 第75页 |
| 4.4.3 B_6Au_3~-和B_6Au_3 | 第75-76页 |
| 4.5 实验与理论结果对比 | 第76-79页 |
| 4.6 结果讨论 | 第79-82页 |
| 4.6.1 结构和成键分析 | 第79-80页 |
| 4.6.2 振动结构分析 | 第80-81页 |
| 4.6.3 B-Au共价键和Au/H相似性 | 第81-82页 |
| 4.7 本章小结 | 第82-84页 |
| 第五章 基于更长硼双链纳米结构的B_n(BO)_2~(-/0)(n=5-12) | 第84-96页 |
| 5.1 前言 | 第84-85页 |
| 5.2 实验与理论方法 | 第85页 |
| 5.2.1 实验方法 | 第85页 |
| 5.2.2 理论方法 | 第85页 |
| 5.3 实验与理论结果 | 第85-90页 |
| 5.3.1 实验结果 | 第85-88页 |
| 5.3.2 理论结果 | 第88-89页 |
| 5.3.3 实验与理论结果对比 | 第89-90页 |
| 5.4 结果讨论 | 第90-93页 |
| 5.4.1 B_n(BO)_2~-和B_n(BO)_2中的π共轭现象 | 第90-91页 |
| 5.4.2 B_n(BO)_2~-和B_n(BO)_2中的σ共轭现象 | 第91-93页 |
| 5.4.3 更大尺寸聚硼烯的可行性探索 | 第93页 |
| 5.5 本章小结 | 第93-96页 |
| 第六章 含ω-键和o-键的富氧硼氧团簇B_3O_n~(-/0/+)(n=2-4) | 第96-106页 |
| 6.1 前言 | 第96页 |
| 6.2 理论方法 | 第96-97页 |
| 6.3 理论结果 | 第97-99页 |
| 6.4 结果讨论 | 第99-104页 |
| 6.4.1 核硼羰基 | 第100页 |
| 6.4.2 具有孤对电子特性的端基B | 第100页 |
| 6.4.3 双重3c-4e超价键(ω-bond) | 第100-102页 |
| 6.4.4 菱形4c-4e超价键(o-bond) | 第102-103页 |
| 6.4.5 光电子能谱模拟 | 第103-104页 |
| 6.5 本章小结 | 第104-106页 |
| 第三部分 包含六边形孔洞的准平面硼团簇 | 第106-130页 |
| 第七章 具有双重π芳香性的准平面硼团簇B_(36)和B_(36)~- | 第108-118页 |
| 7.1 前言 | 第108页 |
| 7.2 理论方法 | 第108-110页 |
| 7.3 结果讨论 | 第110-117页 |
| 7.3.1 几何结构 | 第110页 |
| 7.3.2 化学成键 | 第110-116页 |
| 7.3.3 模型团簇B_(36)H_6和B_(36)H_6~-的化学成键 | 第116页 |
| 7.3.4 B_(36)~-和B_(36)H_~6-光电子能谱模拟谱 | 第116-117页 |
| 7.4 本章小结 | 第117-118页 |
| 第八章 具有三重π芳香性的准平面硼团簇B_(35)~-和B_(35) | 第118-130页 |
| 8.1 前言 | 第118-119页 |
| 8.2 实验与理论方法 | 第119-121页 |
| 8.3 实验结果 | 第121页 |
| 8.4 理论结果 | 第121-124页 |
| 8.5 实验与理论结果对比 | 第124-125页 |
| 8.6 结果讨论 | 第125-129页 |
| 8.6.1 团簇几何结构 | 第125页 |
| 8.6.2 化学成键分析 | 第125-128页 |
| 8.6.3 B_(35)和β-sheet单层硼 | 第128-129页 |
| 8.7 本章小结 | 第129-130页 |
| 第四部分 硼球烯家族的发现 | 第130-222页 |
| 第九章 硼球烯的发现——笼状全硼富勒烯D_(2d) B_(40)~(-/0)的理论和实验证据 | 第132-148页 |
| 9.1 引言 | 第132页 |
| 9.2 实验与理论方法 | 第132-135页 |
| 9.2.1 实验方法 | 第132-133页 |
| 9.2.2 理论方法 | 第133-135页 |
| 9.3 实验与理论结果 | 第135-143页 |
| 9.3.1 实验谱图分析 | 第135-136页 |
| 9.3.2 结构搜索 | 第136-139页 |
| 9.3.3 实验与理论结果对比 | 第139-143页 |
| 9.4 结果讨论 | 第143-147页 |
| 9.4.1 首例全硼富勒烯 | 第143-145页 |
| 9.4.2 全硼富勒烯B_(40)的化学成键 | 第145-146页 |
| 9.4.3 同轴双重π芳香性准平面C_s B_(40)~- | 第146-147页 |
| 9.5 本章小结 | 第147-148页 |
| 第十章 轴手性硼球烯C_3/C_2 B_(39)~-的理论与实验研究 | 第148-168页 |
| 10.1 引言 | 第148页 |
| 10.2 实验与理论方法 | 第148-150页 |
| 10.2.1 实验方法 | 第148-149页 |
| 10.2.2 理论方法 | 第149-150页 |
| 10.3 实验与理论结果 | 第150-160页 |
| 10.3.1 实验光谱解析 | 第150-151页 |
| 10.3.2 结构搜索 | 第151-160页 |
| 10.4 实验与理论结果对比 | 第160-162页 |
| 10.5 结果讨论 | 第162-166页 |
| 10.5.1 手性硼球烯 | 第162页 |
| 10.5.2 σ+π双重离域化学成键模式 | 第162-164页 |
| 10.5.3 立方烷(C_8H_8)类似物 | 第164-165页 |
| 10.5.4 B_(39)~-动力学模拟：“玻璃态”纳米硼? | 第165-166页 |
| 10.6 本章小结 | 第166-168页 |
| 第十一章 基于B_(39)~-的轴手性内嵌式金属硼球烯Ca@B_(39)~+ | 第168-180页 |
| 11.1 引言 | 第168-170页 |
| 11.2 理论方法 | 第170页 |
| 11.3 结果与讨论 | 第170-178页 |
| 11.3.1 几何结构及稳定性分析 | 第170-174页 |
| 11.3.2 化学成键分析 | 第174-177页 |
| 11.3.3 分子动力学模拟 | 第177-178页 |
| 11.3.4 红外及拉曼模拟光谱 | 第178页 |
| 11.4 本章小节 | 第178-180页 |
| 第十二章 硼球烯家族手性成员：笼状B_(41)~+和B_(42)~(2+) | 第180-196页 |
| 12.1 引言 | 第180-182页 |
| 12.2 理论方法 | 第182页 |
| 12.3 结构搜索 | 第182-190页 |
| 12.4 化学成键 | 第190-192页 |
| 12.5 分子动力学模拟 | 第192-194页 |
| 12.6 红外与拉曼模拟光谱 | 第194-195页 |
| 12.7 本章小结 | 第195-196页 |
| 第十三章 硼球烯B_(38)~(2-)及内嵌式金属硼球烯Ca@B_(38) | 第196-212页 |
| 13.1 引言 | 第196-198页 |
| 13.2 理论方法 | 第198-203页 |
| 13.3 结果与讨论 | 第203-211页 |
| 13.3.1 几何结构分析 | 第203-204页 |
| 13.3.2 分子动力学模拟 | 第204-206页 |
| 13.3.3 电子结构及化学成键分析 | 第206-208页 |
| 13.3.4 Ca@B_(38)~-光电子能谱及Ca@B_(38)和B_(38)~(2-)的红外、拉曼光谱理论模拟 | 第208-209页 |
| 13.3.5 过渡金属内嵌式硼球烯M@B_(38)(M=Sc,Y,Ti)的稳定性研究 | 第209-211页 |
| 13.4 本章小节 | 第211-212页 |
| 第十四章 硼球烯B_(37)~(3-)和B_(36)~(4-)及其电荷转移复合物Ca@B_(37)~-和Li_4&B_(36) | 第212-222页 |
| 14.1 前言 | 第212-214页 |
| 14.2 理论方法 | 第214页 |
| 14.3 几何结构及稳定性分析 | 第214-216页 |
| 14.4 电子结构及成键分析 | 第216-218页 |
| 14.5 红外及拉曼光谱模拟 | 第218-219页 |
| 14.6 光电子能谱模式 | 第219-220页 |
| 14.7 硼球烯B_(36)~(4-)及电子转移复合物Li_4&B_(36),Li_5&B_(36)~+和Li_6&B_(36)~(2+) | 第220页 |
| 14.8 本章小结 | 第220-222页 |
| 第五部分 总结与展望 | 第222-230页 |
| 第十五章 总结与展望 | 第224-230页 |
| 15.1 本论文主要创新点 | 第224-227页 |
| 15.2 硼球烯化学下一步工作 | 第227-230页 |
| 参考文献 | 第230-256页 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 | 第256-260页 |
| 致谢 | 第260-262页 |
| 附录A | 第262-288页 |
| 附录B | 第288-306页 |
| 附录C | 第306-317页 |
| 个人简况及联系方式 | 第317-319页 |
