C_(18)B_2的结构和稳定性

本文利用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-31G 水平上对C18B2的三种构型(单环,碗状和fullerene)的37个异构体进行了几何优化计算,得到了C18B2的最稳定构型为具有fullerene结构的F1＿3结构,比较了C20和C18B2的电荷布居,发现C18B2的稳定性与电荷布居数和两个硼原子沿化学键的距离密切相关.

Aromaticity of Heterofullerenes C18BxNy （x＋y=2） and Their Molecular lons

C18N2， C18B2， C18BN，和他们从 C20 (Ih ) 笼子发源的分子的离子的所有可能的代替的 fullerene 异构体的 aromaticity 被拓扑的回声精力(TRE ) 和百分比学习拓扑的回声精力方法。在在 C20 (Ih ) 笼子的 heteroatoms 药被讨论的 C18BxNy 异构体和这些地点的 aromaticity 之间的关系。计算结果显示出那在中立并且 cationic 声明所有异构体被预言是有否定 TRE，而是他们的多价的阴离子的 antiaromatic 被预言与积极 TRE 芳香。最稳定的异构体被 heteroatom 做在形成 1，在 C18N2， C18B2，和 C18BN 的 11 地点。Heterofullerenes 比 C20 更芳香。处于中立状态的稳定性顺序是 C18N2 > C18 BN > C18 B2 > C20。稳定性顺序在靠近壳是 C18B28 > C206 > C18BN6 > C18N24。这理论上预言他们的多价的阴离子有高 aromaticity。

碳硼富勒烯衍生物C_(18)B_2M(M=Li,Ti,Fe)的储氢性能计算研究

本文使用密度泛函理论(density functional theory,DFT)中的广义梯度近似(generalized gradient approximation,GGA)研究了经碱金属原子Li、过渡金属原子Ti和Fe原子修饰的富勒烯C18B2M(M=Li,Ti,Fe)的储氢性能.研究发现,C18B2由于B的替代掺杂,比C20对金属原子具有更高的结合能.由平均吸附能分析可知:C18B2Li对H2的吸附能力较弱,C18B2Fe对H2的吸附能力过强,而C18B2Ti对H2的平均吸附能介于0.45—0.59 e V之间,介于物理吸附和化学吸附之间(0.2—0.6 e V),因此可以实现常温下的可逆储氢.C18B2M(M=Li,Ti,Fe)能够吸附的H2数目最多分别为4,6和4.由储氢机理分析可知:C18B2Li主要通过碱金属离子激发的静电场来吸附H2,而C18B2Ti和C18B2Fe主要通过金属原子与H2之间的Kubas作用来吸附H2.由于C18B2Ti既有较大的储氢数目,又可以实现可逆储氢,因此有望开发成新型纳米储氢材料.