浙大化學系劉子陽教授課題組合成出最大碳籠金屬富勒烯

上一篇 / 下一篇 2009-12-05 14:01:57/ 個人分類：事物

　　浙江大學化學系教授(“浙江加州國際納米研究院”合作教授)劉子陽課題組與加州大學戴維斯分校Alan L. Balch教授課題組合作分離得到三種最大內嵌Sm金屬富勒烯Sm2@C104(I, II, III)，并利用同步輻射單晶衍射技術成功地確定了主要異構體Sm2@D3d(822)-C104為分子納米膠囊結構，有關研究成果發表在近期的Angew. Chem. Int. Ed. (2009, 48, 9114–9116) 上。這是該課題組去年成功解析出最大含釓金屬富勒烯Gd2C2@D3(85)-C92 (J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 17296–17300) 和內嵌鈣金屬富勒烯Ca@C3v(134)-C94 (Inorg. Chem., 2009, 48, 6004–6010) 之后又一新的研究進展。

　　富勒烯分子由于其獨特的結構和性質受到廣泛的重視。金屬富勒烯可集富勒烯和金屬的優點于一身，在生物醫藥、新能源材料和納米電子等領域顯示了潛在的應用前景，成為富勒烯領域近年來的研究熱點之一。人們發現富勒烯碳籠內嵌一個或幾個特定的金屬原子或原子簇，可以改變富勒烯分子的物理和化學性質。通過在碳籠內 “裝入”不同類型的成分，可以對金屬富勒烯結構的物理和化學性質進行精細的調節。大碳籠金屬富勒烯碳籠異構體數目繁多、結構豐富，其中一些成員的電子結構非常適合于作為有機太陽能電池的電子接受材料，從而有望大大提高其效率和性能。

　　金屬富勒烯的結構表征是其開發應用的基礎，同時也是該領域的很大挑戰。通過巧妙地將金屬富勒烯與八乙基鎳卟啉構造成共晶主客體復合結構，極大地抑制了球形的金屬富勒烯分子特有的轉動，從而通過高亮度同步輻射光源X-射線衍射技術，精確地確定了以上不同金屬富勒烯的結構。這為大碳籠金屬富勒烯結構特征和探索更多的富勒烯材料奠定了基礎。

　　原文參見：

　　(1)Angew. Chem. Int. Ed.，2009, 48, 9114–9116.

　　(2)J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 17296–17300.