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1、本工作運(yùn)用密度泛函B3LYP方法比較系統(tǒng)地研究了[4,6]-富勒烯C24和C32的BN取代產(chǎn)物的幾何結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性的關(guān)系,獲得了[4,6]一富勒烯BN取代的一些規(guī)則,并且用AMl半經(jīng)驗(yàn)量子化學(xué)方法,初步探討了富勒烯[4,6]-C24的二聚體、四聚體、八聚體及相應(yīng)的BN團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性的遞變規(guī)律。本論文主要包括以下三部分: 1.用密度泛函方法,在B31YP/6-3lG(d)理論水平上優(yōu)化了由四員環(huán)與六員環(huán)構(gòu)成的富勒烯C24的所有B
2、N取代物的構(gòu)型,分析了各異構(gòu)體相對(duì)穩(wěn)定性與雜原子取代位置間的關(guān)系;對(duì)各異構(gòu)體進(jìn)行了頻率分析,計(jì)算了C24-2x(BN)x=l~12)最穩(wěn)定異構(gòu)體的正則振動(dòng)模式。結(jié)果表明:BN取代共邊六員環(huán)公共邊上的碳原子所得C22BN為最穩(wěn)定的單BN取代物,C22BN各異構(gòu)體的穩(wěn)定性土要由體系的共軛性質(zhì)決定;而富勒烯C24的多BN取代物的穩(wěn)定性主要由環(huán)張力決定,也受體系的共軛性質(zhì)影響。能量數(shù)據(jù)表明隨著B(niǎo)N取代單元的增加,C24-2x(BN)x的穩(wěn)定性增
3、強(qiáng),并且振動(dòng)光譜變得更簡(jiǎn)單,吸收增強(qiáng)。 2.在混合密度泛函B3LYP理論下,用6-3lG基函數(shù)對(duì)[4,6]-C32的單BN取代產(chǎn)物和二BN取代產(chǎn)物進(jìn)行了幾何構(gòu)型優(yōu)化和頻率分析。計(jì)算結(jié)果表明,BN取代四六公共邊所得CaoBN異構(gòu)體最穩(wěn)定,異質(zhì)富勒烯的穩(wěn)定性受體系共軛性質(zhì)的影響,主要由環(huán)的張力決定;C28(BN)2一l中兩對(duì)BN原子首尾相連構(gòu)成一個(gè)四員環(huán)是最穩(wěn)定異構(gòu)體,體系的穩(wěn)定性主要由環(huán)張力決定。[4,6]-富勒烯C32和C24的
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