碳簇研究-子計畫九：球烯及雜球烯研究-合成、分離電化學與理論計算

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Title:	碳簇研究-子計畫九：球烯及雜球烯研究-合成、分離電化學與理論計算
Other Titles:	The Fullerenes Chemistry
Authors:	王伯昌;余良杰;王文竹
Contributors:	淡江大學化學學系
Keywords:	碳簇;雜球烯;電荷轉移;電化學方法;Fullerene;Heterofullerene;Charge transfer;Electrochemical method
Date:	1995
Issue Date:	2009-03-16 12:46:50 (UTC+8)
Abstract:	我們將以溶液鑄型方法製備C/sub 60/薄膜,以不同電解質TRAPX(R=CH/sub 3/、C/sub 2/H/sub 5/、C/sub 4/H/sub 9/,X=ClO/sub 4//sup -/、PF/sub 6//sup -/、BF/sub 4 //sup -/)及MX/sup -/(M=Li、Na、K、Rb,X/sup-/=ClO/sub 4/ /sup -/、PF/sub 6//sup -/、BF/sub 4//sup -/)或上述電解質之混合液,進行電化學性質研究,探討在C /sub 60/還原過程中陽離子摻雜的行為.溶劑效應、陽離子大小效應及溶解/再吸附效應等將以循環伏安法、定電位電解法、石英晶體天平量測法及交流阻抗法等詳加探討.為配合研究之需要球烯之合成將持續進行,並以此方法為基礎合成雜球烯,但採用含B及N之電極棒,採用化學方法將製備球烯與雜球烯所得之碳渣再氧化與分離,探討碳渣所含之成分.如巨球烯或新分子等,並研判其再生利用之價值.採用電化學或溶液法製備電荷轉移錯合物,探討由球烯或雜球烯衍生的新材料.以對稱性的觀點,預測從石墨形成C/sub 60//C/sub 70/及其他C/sub n/碳團簇之可能途徑及其可能存在之中間產物,並以 Semiempirical方法探討在各種途徑中之能量變化, 並求得一最適當之形成路徑.從Stone與Wales之分子間重排及分子對稱性之配合,可預測球烯中可存在之分子間重排及其可能之幾何異構物. 以Xia與Bower之異球烯原則去探討可能存在之異球烯結構,並配合實驗結果之光譜分析,得知可能的新異球烯結構.可以較穩定存在的分子結構及各種物性(如光譜).實驗化學家可以根據這些推論,設計其實驗步驟,避免人力及物力之投入.反之理論計算亦需實驗上的初步結果,進行較有意義之理論計算或修正其理論計算時之各種參數,在電化學薄膜實驗中,需要各種不同之碳簇材料,可以由合成/分離者提供,在電化學中 ,有極複雜之摻雜程序及結果,形成數種不同形態之鹽類Mm/sup +/C/sub 60//sup-n/(m=0~4, n=1~2),亦需以理論計算給予這些實驗結果一些理論上之基礎及推論,綜言之本計畫是一個整合性極高之研究,並且所有這些結果都可以提供全體計畫之其他子計畫明確的資料,以供其有機/有機金屬化合物合成、設計,各種物性之討論及超導體之合成與物性討論.
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