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摘要
通过分子动力学模拟,探讨了乙炔高温热解制备富勒烯的可能条件.结果显示,乙炔裂解可以形成富勒烯.在裂解过程中,乙炔热解产生的氢原子和氢分子能起到球磨碳团簇和阻止其尺寸过度增长的作用,并促使碳笼更趋近于经典富勒烯,暗示从炔烃制备富勒烯不需要惰性气体的协助,从而可显著降低富勒烯的生产成本.模拟显示,以乙炔为反应物时,主要有两种途径形成富勒烯.第一种是碳链→团簇→碳笼,多发生于低密度条件下;第二种是碳链→团簇→碳片→碳笼,多发生于高密度条件下.在富勒烯形成过程中,六元环的增长是由碳笼缺陷和键的旋转导致的.这些结果有助于理解从炔烃热解制备富勒烯的过程,对开发富勒烯的低成本生产方法具有重要启示意义.
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单位化学化工学院; 西南大学
