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基于金属铽的新结构内嵌富勒烯的合成、分离、结构及性质研究

摘要第5-7页
ABSTRACT第7-9页
筒写及符号列表第10-17页
第1章 绪论第17-97页
    1.1 引言第17-18页
    1.2 富勒烯的结构第18-27页
        1.2.1 欧拉规则在富勒烯结构中的应用第18-20页
        1.2.2 富勒烯碳笼编号原则第20-21页
        1.2.3 独立五元环规则第21-23页
        1.2.4 含有非五元环和六元环的非经典富勒烯第23-24页
        1.2.5 富勒烯的分类第24页
        1.2.6 内嵌富勒烯的分类第24-27页
    1.3 内嵌富勒烯的合成方法第27-38页
        1.3.1 激光消融法(Laser Ablation Method)第28页
        1.3.2 直流电弧放电法(DC Arc Discharge Method)第28-32页
            1.3.2.1 传统的直流电弧放电法第28-29页
            1.3.2.2 通过加入其它化合物改进的直流电弧放电法第29-32页
        1.3.3 射频炉法(Radio Frequency Furnace Method)第32-34页
        1.3.4 高压内嵌法(High-pressure Incorporation)第34页
        1.3.5 离子注入法(Ion Implantation)第34-35页
        1.3.6 热原子化学法(Hot-Atom Chemistry)第35-36页
        1.3.7 辉光放电法(Glow Discharge Reactor)第36页
        1.3.8 “分子手术”法(Molecular Surgery)第36-38页
    1.4 内嵌富勒烯的提取和分离第38-47页
        1.4.1. 内嵌富勒烯的提取第38-39页
        1.4.2. 高效液相色谱法分离富勒烯第39-40页
        1.4.3. 非高效液相色谱法(Non-HPLC)分离内嵌富勒烯第40-47页
            1.4.3.1 升华法(Sublimation)第41页
            1.4.3.2 通过电化学或化学氧化还原反应分离第41-45页
            1.4.3.3 化学功能化分离法第45-46页
            1.4.3.4 超分子化学分离法第46-47页
    1.5 内嵌富勒烯的结构表征第47-53页
        1.5.1 X-射线单晶衍射第47-49页
        1.5.2 核磁共振谱第49-50页
        1.5.3 振动光谱结合理论计算第50-52页
        1.5.4 其他结构表征手段第52-53页
            1.5.4.1 X射线粉末衍射第52页
            1.5.4.2 电化学分析结合理论计算第52-53页
    1.6 内嵌富勒烯的性质及应用第53-65页
        1.6.1 内嵌富勒烯的电子性质第53-57页
            1.6.1.1 紫外-可见-近红外光吸收性质第53-55页
            1.6.1.2 电化学性质第55-56页
            1.6.1.3 电子自旋性质第56-57页
        1.6.2 富勒烯的化学反应性质第57-62页
            1.6.2.1 氢化反应第57页
            1.6.2.2 卤化反应第57-59页
            1.6.2.3 杂原子衍生化反应第59-60页
            1.6.2.4 烷基化及芳基化反应第60-62页
            1.6.2.5 金属有机化合物第62页
        1.6.3 内嵌富勒烯的物理性质第62-64页
            1.6.3.1 光物理性质第62-63页
            1.6.3.2 高能光谱学第63页
            1.6.3.3 电子显微学第63页
            1.6.3.4 磁性第63-64页
        1.6.4 内嵌富勒烯的应用第64-65页
            1.6.4.1 生物医学第64页
            1.6.4.2 有机光伏第64页
            1.6.4.3 其他第64-65页
    1.7 本论文研究思路及主要内容第65-66页
    参考文献第66-97页
第2章 本论文所用研究方法概述第97-107页
    2.1 引言第97页
    2.2 内嵌富勒烯的合成第97-98页
        2.2.1 直流电弧放电法合成富勒烯第97页
        2.2.2 直流电弧放电法合成内嵌富勒烯第97-98页
    2.3 内嵌富勒烯的分离第98-99页
        2.3.1 内嵌富勒烯的提取第98页
        2.3.2 高效液相色谱分离内嵌富勒烯第98-99页
    2.4 内嵌富勒烯结构表征第99-101页
        2.4.1 X射线单晶衍射第99-100页
        2.4.2 红外光谱结合理论计算第100页
        2.4.3 ~(13)C NMR第100-101页
    2.5 内嵌富勒烯性质研究第101-104页
        2.5.1 UV-vis-NIR光谱第101页
        2.5.2 电化学表征第101-103页
            2.5.2.1 电化学测试准备流程第101-103页
            2.5.2.2 电化学测试条件控制及流程第103页
            2.5.2.3 富勒烯样品回收第103页
        2.5.3 电子顺磁共振(EPR)谱第103-104页
    2.6 本章小结第104页
    参考文献第104-107页
第3章 金属碳化物原于簇富勒烯Tb_2G_2@C_s(6)-C_(82)的合成、分离及表征第107-127页
    3.1 引言第107-108页
    3.2 Tb_2C_2@C_s(6)-C_(82)的合成及分离第108-114页
        3.2.1 Tb_2C_2@C_s(6)-C_(82)的合成第108页
        3.2.2 Tb_2C_2@C_s(6)-C_(82)的分离第108-114页
    3.3 Tb_2C_2@C_s(6)-C_(82)的结构表征第114-119页
    3.4 Tb_2C_2@C_s(6)-C_(82)的电子性质研究第119-123页
        3.4.1 Tb_2C_2@Cs_(6)-C_(82)的UV-vis-NIR吸收光谱研究第120-121页
        3.4.2 Tb_2C_2@C_s(6)-C_(82)的电化学性质研究第121-123页
    3.5 本章小结第123-124页
    参考文献第124-127页
第4章 含金属铽的单金属氰化物原子簇富勒烯TbNC@C_(2n)(2n=76,82)的合成、分离、结构及性质研究第127-171页
    4.1 引言第127-128页
    4.2 含铽单金属氰化物原子簇富勒烯的合成及分离第128-138页
        4.2.1 含铽单金属氰化物原子簇富勒烯的合成第128页
        4.2.2 含铽单金属氰化物原子簇富勒烯的分离第128-138页
    4.3 含铽单金属氰化物原子簇富勒烯的结构表征第138-153页
        4.3.1 X射线单晶衍射确定含TbNC@C_(2n)的结构第138-150页
        4.3.2 理论计算结果及红外光谱第150-153页
    4.4 含铽单金属氰化物原子簇富勒烯的性质研究第153-166页
        4.4.1 含铽单金属氰化物原子簇富勒烯的UV-vis-NIR吸收光谱研究第153-156页
        4.4.2 含铽单金属氰化物原子簇富勒烯的电化学性质研究第156-163页
        4.4.3 含铽单金属氰化物原子簇富勒烯的前线分子轨道第163-166页
    4.5 本章小结第166页
    参考文献第166-171页
第5章 基于混合金属铽/钛的内嵌金属碳独配合物原子簇富勒烯的合成、分离及征第171-185页
    5.1 引言第171-172页
    5.2 TiTb_2C@I_h(7)-C_(80)的合成及分离第172-176页
        5.2.1 TiTb_2C@I_h(7)-C_(80)的合成第172页
        5.2.2 TiTb_2C@I_h(7)-C_(80)的分离第172-176页
    5.3 TiTb_2C@I_h(7)-C_(80)的结构表征第176页
    5.4 TiTb_2C@I_h(7)-C_(80)的电子性质研究第176-182页
        5.4.1 TiTb_2C@I_h(7)-C_(80)的UV-vis-NIR吸收光谱研究第176-178页
        5.4.2 TiTb_2C@I_h(7)-C_(80)的电化学性质研究第178-182页
    5.5 本章小结第182-183页
    参考文献第183-185页
第6章 一系列含氮无机化合物作为合成含Sc的氮化物原子簇富勒烯的氮源第185-209页
    6.1 引言第185页
    6.2 实验结果与讨论第185-204页
        6.2.1 十二种含氮无机化合物作为氮源用于合成Sc-NCFs第185-186页
        6.2.2 通过HPLC分析不同氮源对Sc_3N@C_(80)的产率的影响第186-191页
        6.2.3 优化合成Sc-NCFs的条件第191-197页
        6.2.4 十二种无机含氮化合物在电弧放电过程中的分解反应研究第197-201页
        6.2.5 Sc-NCFs产率和氮的价态及对离子的关系第201-204页
    6.3 本章小结第204-205页
    参考文献第205-209页
第7章 硝酸钠作为添加剂条件下新结构内嵌富勒烯的合成第209-223页
    7.1 引言第209-210页
    7.2 硝酸钠作为添加剂条件下新型内嵌富勒烯的合成及分离第210-216页
        7.2.1 硝酸钠作为添加剂条件下新型内嵌富勒烯的合成第210页
        7.2.2 新型内嵌富勒烯的分离第210-216页
    7.3 结构表征第216页
    7.4 性质研究第216-219页
        7.4.1 Fullerene-720的UV-vis-NIR吸收光谱研究第217页
        7.4.2 Fullerene-720的电化学性质研究第217-219页
    7.5 本章小结第219页
    参考文献第219-223页
第8章 总结与展望第223-227页
    8.1 全文总结第223-225页
        8.1.1 本论文的创新之处第223-224页
        8.1.2 本论文的不足之处第224-225页
    8.2 展望第225-226页
    参考文献第226-227页
附录一 所用试剂信息列表第227-229页
附录二 所用仪器信息列表第229-231页
附录三 本文中X射线单晶衍射确定的内嵌富勒烯的原子坐标第231-247页
    附3.1 Tb_2C_2@C_s(6)-C_(82)的原子坐标(CCDC:930528)第231-234页
    附3.2 TbNC@C_2(5)-C_(82)的原子坐标(CCDC:982134)第234-237页
    附3 .3 TbNC@C_s(6)-C_(82)的原子坐标(CCDC:998108)第237-240页
    附3.4 TbNC@C_(2v)(9)-C_(82)的原子坐标(CCDC:1000357)第240-243页
    附3.5 TbNC@C_(2v)(19138)-C_(76)的原子坐标(CCDC:997467)第243-247页
致谢第247-249页
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果第249-250页

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