金属富勒烯功能纳米材料的结构与性能研究

金属富勒烯不但兼具富勒烯碳笼的稳定结构和其内嵌金属原子或团簇的光、电、磁、量子特性，而且碳笼和内嵌团簇之间局域在纳米尺度内的特异相互作用还给其带来许多新的物理化学效应，具有广泛的应用前景。物质的结构决定其性质，因此研究金属富勒烯的结构和性质的关系具有重要的科学意义和实用价值。本项目选取金属富勒烯功能纳米材料为研究对象，利用电弧放电法制备各种金属富勒烯功能纳米材料，发展基于同步辐射技术高效、可靠的研究金属富勒烯结构与动力学性质的新方法。研究新型金属富勒烯功能纳米材料的结构和动力学性质，为认识金属富勒烯功能纳米材料的结构与其能的关系提供结构依据，进而为金属富勒烯功能纳米材料的应用打下坚实的理论基础。

金属富勒烯不但兼具富勒烯碳笼的稳定结构和其内嵌金属原子或团簇的光、电、磁、量子特性，而且碳笼和内嵌团簇之间局域在纳米尺度内的特异相互作用还给其带来许多新的物理化学效应。本项目以金属富勒烯功能纳米材料为研究对象，包括利用电弧放电法制备各种金属富勒烯分子；利用同步辐射技术研究金属富勒烯的结构与动力学性质；通过单晶X-射线衍射分析确定了新型金属富勒烯的结构。项目还利用电子顺子磁共振（ESR）研究了金属富勒烯的顺磁性质，利用碱金属还原制备了金属富勒烯阴离子自由基，并通过ESR探测分析了其电子自旋特性。项目还开展了基于富勒烯与金属富勒烯的能源材料研究，研究了多种新型富勒烯有机太阳太阳能受体。另外，开展了功能无机纳米材料的研究，探索了其在生物检测、催化等方面的应用。