第51卷第2期2023年2月硅酸盐学报Vol.51,No.2February,2023JOURNALOFTHECHINESECERAMICSOCIETYhttp://www.gxyb.cbpt.cnki.netDOI:10.14062/j.issn.0454-5648.20220517富勒烯及金属富勒烯的形成机理华紫辉1,2,吴波1,2,甘利华3,李慧4,5,王春儒1,2(1.北京分子科学国家研究中心,中国科学院化学研究所分子纳米结构与纳米技术重点实验室,北京100190;2.中国科学院大学化学科学学院,北京100049;3.西南大学化学化工学院,重庆400715;4.北京福纳康生物技术有限公司,北京100085;5.赤峰福纳康生物技术有限公司,内蒙古赤峰024000)摘要:富勒烯和金属富勒烯具有独特结构和新奇电子特性,在生物医药、量子、信息等领域具有巨大的应用潜力。然而,如何提高产量是金属富勒烯走向实际应用的一个必须解决的关键技术难题。要高产量、高选择性的合成金属富勒烯,弄清形成机理、开发新的合成方法是必由之路。本工作聚焦于全面剖析富勒烯和金属富勒烯的形成机理,为突破其产能瓶颈探明道路。一方面,利用密度泛函理论计算和分子动力学模拟富勒烯的形成过程,指导优化富勒烯的合成条件。另一方面,精确控制金属富勒烯合成的惰性气体压力、电弧区组分以及原料组成等条件,制备了一系列具有特定结构和功能的金属富勒烯,发展了金属富勒烯的高效制备策略。最后,还探究了金属富勒烯形成后的保护方法,并取得了一定成效,为将来金属富勒烯的产业化奠定了坚实基础。关键词:富勒烯;金属富勒烯;形成机理;密度泛函理论;分子动力学模拟中图分类号:TB383文献标志码:A文章编号:0454–5648(2023)02–0323–09网络出版时间:2022–11–02FormationMechanismofFullerenesandMetallofullerenesHUAZihui1,2,WUBo1,2,GANLihua3,LIHui4,5,WANGChunru1,2(1.BeijingNationalLaboratoryforMolecularSciences,CASKeyLaboratoryofMolecularNanostructureandNanotechnology,InstituteofChemistry,ChineseAcademyofSciences,Beijing100190,China;2.SchoolofChemicalSciences,UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China;3.SchoolofChemistryandChemicalEngineering,SouthwestUniversity,Chongqing400715,China;4.BeijingFullcanBiotechnologyCo.Ltd,Beijing100085,China;5.ChifengFullcanBiotechnologyCo.,Ltd,Chifeng024000,InnerMongolia,China)Abstract:Fullerenesandmetallofullereneshaveuniquestructureandnovelelectroniccharacteristics,whichhavegrea...