富勒烯與原子之間的相互作用.pdf

1、1.本文采用密度泛函理論，兩種方法(B3LYP，GGA)，通過計(jì)算Ca@C74的振動頻率、勢能面、反應(yīng)路徑，來研究富勒烯金屬包合物Ca@C74的籠內(nèi)金屬原子Ca與C74籠之間的相互作用。頻率結(jié)果顯示，文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)導(dǎo)的Eu@C74、Sr@C74、Ba@C74和本文計(jì)算的Ca@C74的150cm-1左右的振動頻率與金屬原子質(zhì)量倒數(shù)的平方根近似滿足線性關(guān)系，表明這四種金屬離子與帶電的籠之間的力常數(shù)相近。勢能面研究表明，存在3個(gè)等價(jià)的最低點(diǎn)和3個(gè)

2、等價(jià)的過渡態(tài)。反應(yīng)路徑(IRC)分析表明，相鄰最低點(diǎn)之間的相互轉(zhuǎn)化為一步機(jī)理且在常溫下可以發(fā)生。 2.為了研究富勒烯金屬包合物Be@C70的結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)，本文采用密度泛函理論，B3LYP方法優(yōu)化了Be@C70的結(jié)構(gòu)，計(jì)算了它的勢能面、LUMO-HOMO、電子親核勢、離子化能以及Mulliken電荷。結(jié)果表明，Be原子位于C70籠中心并且近似保持基態(tài)的電子構(gòu)型而且Be原子和C70籠之間是相互排斥作用。 3.為了研究富勒烯

3、Td-C56與X(X=H，F(xiàn))原子之間的相互作用，本文采用密度泛函理論，B3LYP方法，優(yōu)化了Td-C56X(X=H，F(xiàn))異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)，異構(gòu)體之間轉(zhuǎn)化的過渡態(tài)以及轉(zhuǎn)化路徑分析。除此之外，計(jì)算了各種異構(gòu)體的結(jié)合能。結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)果表明異構(gòu)體之間的穩(wěn)定性順序主要取決于Td-C56籠的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，與加成的H，F(xiàn)原子的關(guān)系不大；結(jié)合能結(jié)果顯示Td-C56X4為Td-C56籠最容易加成的產(chǎn)物。反應(yīng)路徑分析表明異構(gòu)體之間的轉(zhuǎn)化為一步反應(yīng)機(jī)理而且在常溫下不