Computations on Fullerenes: Characterization, Reactivity and Growth
Aquesta Tesi titulada ‘Computations on Fullerenes: Characterization, Reactivity and Growth’ es focalitza amb els mecanismes de formació i caracterització de ful·lerens prèviament detectats als experiments. Són caixes tancades de carboni formades per hexàgons i dotze pentàgons. Hem col·laborat amb di...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2017 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/460692 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/460692 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | ful·lerens clusterful·lerens càlculs DFT fullerenos clusterfullerenos cálculos DFT fullerenes clusterfullerenes DFT calculations Ciències 54 544 |
| Sumario: | Aquesta Tesi titulada ‘Computations on Fullerenes: Characterization, Reactivity and Growth’ es focalitza amb els mecanismes de formació i caracterització de ful·lerens prèviament detectats als experiments. Són caixes tancades de carboni formades per hexàgons i dotze pentàgons. Hem col·laborat amb diferents grups experimentals, per tant, ens hem centrat en entendre i racionalitzar els seus experiments. Diferents models de formació de ful·lerens han estat proposats, però encara avui segueix sent un misteri. Els nostres estudis donen completament suport al mecanisme de creixement bottom-up proposat pel Prof. Kroto. Aquest mecanisme ha estat estudiat per càlculs estàtics de DFT i per dinàmica molecular de Car-Parrinello. Una exploració exhaustiva dels isòmers més favorables, així com les superfícies d’energia potencial associades a les insercions d’unitats C2 als ful·lerens i les topologies de les estructures involucrades, han ajudat al desenvolupament d’aquest projecte. Aquest procés d’inserció és exotèrmic/exergònic, i encara que les barreres d’energia lliure són elevades, es poden veure superades a la temperatura de formació de ful·lerens (2000 K). Els isòmers més abundants del Ti@C2n (2n=26-48) i Sc3N@C2n (2n=68-80) s’han relacionat mitjançant unitats C2 i, en alguns casos, alguna isomerització del tipus Stone-Wales. Respecte a la detecció i aïllament dels metal·loful·lerens endoèdrics, ens hem centrat en la seva caracterització. La cloració dels ful·lerens també ha estat estudiada, ja que ha sorgit com una poderosa eina en el món dels derivats de ful·lerens. Famílies de C2n (2n=50,60,66,68,etc.) han estat trobades com cloroful·lerens. Els nostres resultats prediuen que la cloració s’esdevé un cop es formada la caixa neutra a temperatures més baixes de 2000 K, mitjançant l’addició de radical lliure i tenint en compte les distribucions del HOMO i de la densitat d’spin. La majoria dels nostres projectes han estat d’acord amb els resultats experimentals. |
|---|