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近日，中国科学技术大学教授杨上峰课题组成功地合成并分离表征了一种十余年来一直被认为因稳定性低而不可被分离的新结构内嵌富勒烯，这一发现弥补了内嵌富勒烯研究领域的一席空白，实验上证明了分离出低稳定性的新结构富勒烯的可能性。该研究成果发表在《美国化学会志》上。
富勒烯结构中最为特殊的性质是其碳笼内部为空腔结构，因此可以在其内部空腔内�****************承┨厥馕镏郑ㄔ印⒗胱踊蛟哟兀纱硕纬傻母焕障┍怀莆谇陡焕障Ｓ捎谀谇陡焕障┠诓克谇兜奈镏挚梢宰铺囟ㄊ康牡缱拥酵獠康奶剂希谇陡焕障┚哂行矶嗫招母焕障┧痪弑傅奶厥馕锢砗突灾剩佣晌疾牧狭煊虻墓恃芯咳鹊恪Ｖ档靡惶岬氖牵�1999年Nature 期刊报道了一种新型内嵌富勒烯Sc3N@C80（称之为内嵌金属氮化物原子簇富勒烯），因其产率高于其他所有内嵌富勒烯从而掀起了内嵌富勒烯的研究热潮。随后人们对于基于其他稀土金属的内嵌金属氮化物原子簇富勒烯的研究表明一系列不同大小的碳笼均可以形成内嵌金属氮化物原子簇富勒烯。然而，目前分离出的基于金属钪（Sc）的内嵌金属氮化物原子簇富勒烯的碳笼均小于C80，而仅比Sc3N@C80多两个碳原子的Sc3N@C82虽然被数个研究组发现存在于混合物产物中，但经过分离后却神秘地消失了。理论研究结果表明其带隙太小导致动力学上不稳定从而不可被分离。因此，实验上能否分离出Sc3N@C82成为十余年来一直困扰着富勒烯界的一大难题。
该研究组基于前期在新结构内嵌富勒烯合成和分离方面的系列工作，通过改进电弧放电法所用到的电弧炉装置，成功地提高了Sc3N@C82的产率，并利用多步高效液相色谱法成功分离了Sc3N@C82。研究人员还通过与�*************************糯笱Ы淌谛凰卦楹献鳎肵射线单晶衍射法成功确定出其碳笼的分子结构为C2v(39718)-C82，这也是基于C82碳笼的内嵌金属氮化物原子簇富勒烯家族中一个全新的碳笼异构体结构。有意思的是，该异构体结构与理论计算所预测的结构并不一致，因此实验上成功确定其分子结构对于澄清多年来对其结构的错误认识具有重要的意义。
中国科大博士生卫涛为论文的第一作者。上述研究得到了科技部、国家自然科学基金委和量子信息与量子科技前沿协同创新中心的资助。（来源：中国科学技术大学）
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