C60富勒醇、C70富勒醇的激光光解研究

在248 nm激光作用下,与通常富勒烯衍生物(如C60(C4H6O),C60(C3H7N),C60[C(COOEt)2]x)在溶液中光解常产生激发三重态不同,富勒烯水溶性衍生物C60(C70)富勒醇[C60(OH)n,C70(OH)m],能被248 nm激光单光子电离.以KI溶液为参照,在室温下(大约15℃)测出其水合电子的量子产额(Φe-)分别为0.08,0.11.通过激光光解与SO4ˉ的氧化,确定了C60富勒醇阳离子自由基或中性自由基的存在并且观察到C70富勒醇阳离子自由基的瞬态吸收峰.     

富勒吡咯及其N-氧化物对双卟啉荧光的萃灭研究

本文合成了新型的亚苯基桥连双卟啉化合物（1~4）和富勒吡咯化合物(C₆₀-m, C₆₀-h) 以及它们的N-氧化物(C₆₀-mo, C₆₀-ho)。通过稳态荧光光谱研究了在甲苯溶液中富勒吡咯及其N-氧化物对双卟啉化合物的荧光萃灭作用。通过稳态荧光光谱滴定法测定了双卟啉化合物和富勒烯衍生物之间的荧光萃灭常数并发现：富勒吡咯化合物的荧光萃灭能力随引入富勒烯表面功能基团数目的减少而降低: C₆₀-h>C₆₀-m > C₆₀，并且发现富勒吡咯烷-N-氧化物对双卟啉的荧光萃灭能力比相应的富勒吡咯化合物增长了大约1.3~7.4倍。这些结果都说明通过改变富勒烯表面的功能基团可以调控双卟啉和富勒烯衍生物之间的光电子转移效率。     

sp2碳分子π电子构型和富勒醇结构模型

本文介绍了笔者课题组对富勒醇(含内嵌金属富勒醇)结构的理论研究结果。改进了传统Clar模型,使之可预测含杂原子、加成基团及配位金属的sp~2碳分子体系的化学稳定性,从而发展了富勒醇化学稳定性规则。利用该规则预测了化学稳定的富勒醇分子表面官能团的分布位置。通过计算和实验相结合的方法鉴定了富勒醇表面官能团的种类,建立了富勒醇的准确结构模型。编写了可自动筛选化学稳定的富勒醇分子结构的计算机程序。研究结果也可为其他sp~2碳材料多加成衍生物的结构预测提供参考。     

富勒醇的直接激光解吸飞行时间质谱分析

采用激光解吸电离飞行时间质谱对富勒醇样品进行研究,并与富勒烯标准品的质谱特征比较,以正负离子模式联合检测方法考察其特征结构。结果显示,正离子模式下,富勒醇碳笼易为规律性的碎裂峰,负离子模式下,则保留碳笼主体结构的特征峰,而富勒烯的碳笼结构在两种模式下不发生变化。表明该方法可以方便、快速地鉴别富勒醇的结构。采用该方法对富勒醇在二甲基亚砜(DMSO)中的稳定性进行分析,结果发现富勒醇可稳定存在于DMSO溶剂中,用于碱式反应条件下合成富勒醇的鉴别与条件筛选,选择反应碱的最佳浓度为1.0 g/mL。     

多羟基富勒醇水溶液自聚集行为的研究

利用四丁基氢氧化铵催化法合成了多羟基富勒醇,通过三维荧光光谱结合透射电镜和动态光散射方法,考察了富勒醇水溶液自聚集行为的机理.研究结果表明,当富勒醇溶液的浓度低于4×10-5 mol/L时,富勒醇主要以单体分子形式存在,浓度为4×10-5 ～2×10-4 mol/L时则是以两种分散状态的形式并存,而当浓度高于2×10-4 mol/L时,富勒醇则主要以聚集体的形式存在于水溶液中.     

原子谱项在二十面体场Ih中的分裂

世界性的C_(60)与C_(60)(球烯包合物的符号尚未统一,目前文献中有C_(60)和xdC_(60)等记法,本文采用前一种)研究热潮,使长期以来在化学领域中倍受冷落的二十面体群,I_h变得日益重要。尽管目前只有La、U、K、He等少数元素被封装进C_(60)笼内,但科学家们已经预言:许多元素、甚至一些分子总有一天将填入C_(60)或     

C_(60)巴基球

引言近年来,美国科学家对碳元素的第三种结晶形式——巴基球(Buckball)的研究取得了重要进展。自从休斯敦Rice大学的Smalley首次在“Nature”上介绍巴基球的存在后,北美、西欧、日本等世界十几个研究单位的科学家都把注意力集中到这一新的科学领域。     

基于聚合物给体与非富勒烯有机小分子受体材料的有机太阳能电池研究进展

在本体异质结有机太阳能电池的研究中,富勒烯及其衍生物是一类重要的n-型电子受体材料,然而基于富勒烯的材料有一些难以克服的弱点,例如在可见光范围内较弱且窄的吸收、很难调节的带隙、溶解性较差等,这些都严重限制了富勒烯类材料在有机太阳能电池中作为n-型受体材料更广泛的应用。而非富勒烯n-型电子受体材料比富勒烯类材料拥有在可见光光谱中更加宽广的吸收范围、能级更易调节、合成简便、加工成本更低、溶解性能更加优异等重要特点,目前基于非富勒烯类材料的本体异质结有机太阳能电池的能量转换效率超过了4%。本文综述了几类非富勒烯类有机小分子受体材料的研究进展,讨论了提高基于非富勒烯类有机小分子材料的有机太阳能电池器件性能的关键因素,并对其发展前景作了展望。     

MALDI质谱检测蛋白质与富勒醇的非共价复合物

基质辅助激光解吸电离(MALDI)质谱由于受到酸性基质、样品制备、激光诱导聚合和基质加合物的形成等条件的限制而难以用于非共价复合物的检测.本文以芥子酸为基质,观察到蛋白质与富勒醇的特殊相互作用,一些质谱特征,如质量数迁移、宽的加合峰和定量结合比表明,在蛋白质和富勒醇之间形成了特殊的非共价复合物.其中,血红蛋白与富勒醇的结合比是1:4,而肌红蛋白与富勒醇的结合比是1:1.实验结果表明:富勒醇可用来保护血红蛋白,有在酸性介质中防止其分解的作用.因此,通过在基质组份中添加特性有机化合物保护被测样品,有可能实现用MALDI质谱测定四级结构蛋白质的分子量.     

骨架掺硼富勒烯的合成及表征

在富勒佛被合成后不久，Smalley等人就开始利用B、N、St等元素制备非碳富勒烯和骨架掺杂富勒烯的研究，合成出了骨架掺氮富勒佛一C59N，在质谱中观察到了微观量的骨架接棚富勒烯C。。B等［’－’］，但迄今尚未见非碳富勒烯和骨架掺棚富勒烯宏观是合成的报导．用础部分取代富勒     

功能化基团对C60-β-丙氨酸衍生物清除超氧阴离子自由基O-2·能力的影响

自Chiang等[1]发现富勒醇可以清除*OH以来, C60衍生物作为自由基清除剂的研究备受关注[2,3]. 超氧阴离子自由基O-*2是生物体内一类重要的氧自由基, 可以经过一系列反应生成其它自由基, 从而引发一系列疾病[4]. 及时清除过剩的O-*2具有重要意义.     

C60电化学还原的稳态性质研究

自1990年9月Kratschmer等报导了C_(60)的常量制备和提纯以来,有关C_(60)及其他富勒炭分子(Fullerens)的研究报导与日俱增,成为近三年来最为活跃的研究领域之一.由于C_(60)的特殊结构,在电化学行为上也表现出十分独特的反应性质,如容易实现多电子氧化还原反应,可逆加氢及能形成离子嵌入电极材料等.本工作采用微电极方法研究了C_(60)稳态极化行为,测定了C_(60)的扩散系数和反应电子数,并通过现场紫外可见光谱电化学方     

光电化学催化中的富勒烯基材料：机理及应用

光催化和电化学催化在现代清洁能源转化中发挥了无可替代的作用。[60]富勒烯(C_(60))材料因其独特的结构与性能而被广泛用于各类光电催化剂的开发中,并取得了令人瞩目的成果。我们简介了C_(60)的基本性质以及富勒烯基(包括C_(60)笼外衍生物和衍生碳材料)光电催化剂的制备方法,综述了C_(60)及其衍生材料在光催化和电化学催化领域中的研究进展,就其在光电化学催化应用中所起到的主要作用、工作机理以及优化策略进行了讨论。并对C_(60)基催化剂发展中的主要问题与挑战进行了总结和展望。     

富勒醇与阳离子聚电解质复合薄膜的制备与表征

采用静电自组装技术制备了富勒醇与聚对亚苯亚乙烯基 (PPV)的前驱体、聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)的复合薄膜 ,利用紫外 可见光吸收光谱 (UV Vis)、原子力显微镜 (AFM )、透射电镜 (TEM)和X射线光电子能谱 (XPS)对薄膜进行了表征 .UV Vis吸收光谱显示 ,在特定波长下自组装薄膜的吸光度与薄膜的双层数成线性关系 ,组装过程具有一致性与重复性 .AFM图象显示富勒醇组装到基片表面后形成直径为几十到10 0多nm的团簇 .富勒醇溶液过滤后组装薄膜 ,薄膜具有较好的均匀性 ;富勒醇溶液不经过滤 ,直接组装薄膜 ,将在薄膜中引入C6 0 晶粒 .XPS分析结果提示C6 0 被羟基修饰并通过静电吸引机制与阳离子聚电解质组装成膜 .富勒醇与PPV的前驱体、PDDA具有很好的自组装性能 ,膜层间的结合力较强 ,所组装的薄膜具有较高的牢固度 .     

第一个包含碳-60的共聚物合成

美国科学家DouglasA·Loy和RogerA·Assink利用自由基反应合成了第一个包含单体碳-60的共聚物。这项研究证实了科学家们运用自由基化学共聚碳-60,以期得到交联材料的设想。早在去年,据杜邦和加拿大的科学家报道,碳-60可以与苯甲基自由基反应,生成聚合物。Loy和Assink由此推断,如果用一个双自由基来取代苯甲基自由基,就能把碳-60单体连接起来,得到一种聚合材料。     

非富勒烯类有机小分子受体材料

富勒烯及其衍生物因具有多维电荷传输特性和与给体材料形成独特的相分离结构等特点,在有机光伏领域占据主导地位。然而,富勒烯类受体材料本身也有一些难以克服的缺点,如可见光范围内吸收能力弱、修饰困难、成本高等,进而限制了器件性能的提高和规模化使用。非富勒烯类小分子受体材料的研究引起越来越多的重视。研究者可借助丰富的化学手段,设计合成出具有特定聚集态形貌和优异性能的有机小分子及其寡聚物。本文总结了近几年关于苝四甲酰二亚胺类、吡咯并吡咯二酮类、苯并噻二唑类等几类性能相对优异的非富勒烯类有机小分子受体材料的最新研究进展,从分子结构上对其性能进行了剖析,对高性能受体材料的设计合成具有一定的指导意义。最后,讨论了提高非富勒烯类有机小分子受体材料器件性能的主要因素及其研究前景。     

卤化富勒烯研究进展

自从C60被发现并能被大量制备以来,富勒烯化学已成为有机化学学科发展最快的领域之一。富勒烯通过多加成反应形成具有独特结构和性能的富勒烯卤化物和全氟烷基化物,为设计合成新型富勒烯基功能材料开辟了新方向。本文综述了近几年来在卤化富勒烯和全氟烷基化富勒烯的合成方法、结构及性能方面取得的最新进展,重点介绍了氟化富勒烯及其衍生化反应,并展望了该领域今后的发展趋势。     

交联苯乙烯/丙烯酰胺共聚微球的制备及其C_(60)功能化初探

以二乙烯基苯 (DVB)为交联剂 ,利用一次投料分散共聚合的方法合成了交联的苯乙烯 (St) /丙烯酰胺 (Am )共聚微球 .实验发现 ,共聚单体Am的投料量和介质的极性对微球的形态有着显著的影响 .在反应过程中交联PS链段和PAm链段发生相分离 ,使粒子产生异形 .随后 ,通过微球上的酰胺基团与C60 的反应 ,将C60 引入微球表面 .初步的光电导性能测试表明 ,带有C60 的微球具有较好的光电导性能     

球壳烯类的化学修饰

自从Kratschmer和Huffman发表了较为简便的制备和分离碳-60,碳-70的方法以来,对于球壳烯类,特别是碳-60的表征和物化性质已进行了较为翔实的研究。关于球壳烯类的化学修饰,尽管起步较晚,对其兴趣也日益高涨。本文综述了球壳烯类的化学修饰,特别在球壳烯外壳的化学反应方面。     

卤化富勒烯研究进展

自从C60被发现并能被大量制备以来,富勒烯化学已成为有机化学学科发展最快的领域之一.富勒烯通过多加成反应形成具有独特结构和性能的富勒烯卤化物和全氟烷基化物,为设计合成新型富勒烯基功能材料开辟了新方向.本文综述了近几年来在卤化富勒烯和全氟烷基化富勒烯的合成方法、结构及性能方面取得的最新进展,重点介绍了氟化富勒烯及其衍生化反应,并展望了该领域今后的发展趋势.