分會

第二十四分會：功能晶態(tài)材料

摘要

富勒烯-卟啉共晶體系中存在各種作用力，主要包括π-π作用、氫鍵、范德華力等非共價鍵作用，而對這些作用機(jī)制研究的表征技術(shù)主要有單晶XRD、紫外、熒光和時間分辨穩(wěn)態(tài)吸收光譜等。但對于這些共晶弱鍵合作用的綜合影響，卻一直缺少一種有效表征這些作用力強(qiáng)度大小的方法。 本研究以磁稀釋的富勒烯-卟啉共晶體系為研究對象，分別在卟啉和富勒烯C60中引入磁性粒子，將配體作為自旋探針來研究超分子間作用力大小。一方面，在卟啉中引入磁性粒子Cu2+（S=1/2），利用X波段電子順磁共振技術(shù)（X-EPR）探究了卟啉在與富勒烯C60作用前后Cu2+的超精細(xì)作用變化。另一方面，在富勒烯C60中引入順磁的N原子（S=3/2），所得的氮內(nèi)嵌富勒烯（N@C60）分子在極低的濃度下（150ppm）也能在室溫表現(xiàn)出極強(qiáng)的EPR信號。在該超分子體系中，N@C60由于和卟啉作用產(chǎn)生對稱性破缺并引起N原子電子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，簡并的4S3/2電子自旋態(tài)也因產(chǎn)生的零場分裂而發(fā)生能級進(jìn)一步劈裂，這一影響可直接通過EPR信號中的零場分裂峰觀察，并根據(jù)零場分裂大小判斷作用力的強(qiáng)弱。 本研究利用磁性配體作為自旋探針，并用N@C60分子結(jié)合X-EPR表征了富勒烯和卟啉間的作用力大小，這一方法為測量其它超分子間作用力強(qiáng)弱提供了良好的策略。

關(guān)鍵詞

晶弱鍵合作用；自旋探針；氮內(nèi)嵌富勒烯

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