【摘 要】
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随着科技的进步发展,富勒烯、碳纳米管、石墨炔等碳的同素异形体不停地开始被人探索。其中,富勒烯因为具有特殊的分子结构和化学物理特性,引起了学者们的普遍研究。除此之外,将某些特殊的原子或分子、团簇等嵌入富勒烯的碳笼,便可形成内嵌金属富勒烯。作为同时具有外部碳笼和内嵌物质的性质的内嵌金属富勒烯,他们之间也会发生一些电荷转移从而导致整个分子衍生出特别的新的性质。这些现象使其备受关注。对于新结构的内嵌金属富
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随着科技的进步发展,富勒烯、碳纳米管、石墨炔等碳的同素异形体不停地开始被人探索。其中,富勒烯因为具有特殊的分子结构和化学物理特性,引起了学者们的普遍研究。除此之外,将某些特殊的原子或分子、团簇等嵌入富勒烯的碳笼,便可形成内嵌金属富勒烯。作为同时具有外部碳笼和内嵌物质的性质的内嵌金属富勒烯,他们之间也会发生一些电荷转移从而导致整个分子衍生出特别的新的性质。这些现象使其备受关注。对于新结构的内嵌金属富勒烯的探索具有重要的意义,一个方面是,逐渐扩大了富勒烯家族,拓展新的物理化学性质及功能,便于人们进一步的理解和开发。另一个方面是,内嵌金属富勒烯所表现的一系列特殊的化学及物理行为,使其在很多范围都持有潜在的应用价值。本论文通过对内嵌金属钕富勒烯的制备条件优化的基础上,通过使用多步地高效液相色谱法分离得到了钕内嵌的金属富勒烯样品纯物质,并进行了一系列晶体表征和性质研究,得到的主要工作结论概述如下:利用高效液相色谱分离法得到了Nd@C82的两个同分异构体,根据紫外可见近红外吸收光谱他们的碳笼结构对称性可能分比为C2v和Cs,内嵌金属分别转移三个电子到各自的碳笼上;对Nd@C82的两个同分异构体进行电化学研究,结果表明他们都有五对可逆的还原峰,Nd@C82（I）有一对可逆的氧化峰,Nd@C82（II）有一对不可逆的氧化峰;对成功制备出的两种Nd@C82异构体进行单晶X射线衍射确定它们分别为Nd@C2v（9）-C82和Nd@Cs（6）-C82,晶体学表征得到了他们具体清晰的分子结构。此外利用密度泛函计算为实验提供理论支持;对Nd@C82（I,II）异构体与十吡咯碗烯共晶体的独特二维分层堆积模型进行了详细表征说明。
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