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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

1985年，美国科学家在使用激光轰击石墨产生蒸汽的过程中发现了c60分子。c60的发现为人类对碳世界的研究打开了新的大门。富勒烯也因其特殊的几何形状和新奇的性质首次进入科学家的视线，成为了物理、化学领域研究的新热点。随着纳米科学研究手段的不断发展，人们对富勒烯的研究不断深入。2000年，德国和美国科学家发现了气象状态下的c20分子。c20作为最小的笼状富勒烯分子，是形成c60 甚至更大的富勒烯分子的中间体，也是碳纳米材料中具有代表性的分子之一。c20分子具有较强的得电子能力，容易得到电子称为负离子盐，不仅可以作为有机反应的中间体，在超导，光电等领域也有较为乐观的应用前景。

国内外研究现状

1971年，大泽映二发表了《芳香性》，给出了c60分子设想。

1985年，美国科学家h.w.kroto等人发现在氦气流中以大功率脉冲激光轰击，汽化蒸发石墨的实验中首次发现c60分子。受著名建筑师buckminsterfuller所设计的短程线园顶建筑的启发，他们认为c60是由12个五元环和20个六元环组成的足球状分子，于是将其命名为 “巴基球”由此富勒烯开始进入科学家的视线。

1987年，h.w.kroto等人提出了著名的 “ipr规则”。相邻五元环的存在会使炭笼存在较大的弯曲张力，从而使系统不稳定，所以，在稳定的富勒烯中，所有的五元环都被六元环所隔离。此时的富勒烯称为“ipr富勒烯”，反之称为非 “ipr富勒烯”。于是根据这一法则，c60为最小的 “ipr富勒烯”而c20为“非ipr富勒烯”。

2. 研究的基本内容

1）构建c20模型

2）使用gussion软件进行优化

3）计算不同电场情况下富勒烯的结构及其性质

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案

4. 参考文献

【1】c20富勒烯分子及c 20富勒烯离子特性分析与比较 张秀梅，王利光

【2】c20富勒烯分子异构体的13c nmr谱特征比较 张秀梅, 王利光, 霍新霞, 齐文辉

【3】富勒烯c20四聚体的结构与性能 张忠硕 顾江 马攀涛