Computations on Endohedral Metallofullerenes: Characterization, Properties and Growth

Fullerenes are closed carbon cages constituted by an even number of atoms. One of the attractive properties of the hollow carbon clusters is the possibility to use them as robust containers for other species. The first proposal of an endohedral fullerene was given only a few days after the discovery...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Mulet Gas, Marc
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2015
País:España
Institución:Universitat Rovira i virgili (URV)
Repositorio:Repositori Institucional de la Universitat Rovira i Virgili
OAI Identifier:oai:urv.cat:TDX:1781
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.11797/TDX1781
http://hdl.handle.net/10803/319711
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:547 - Química orgànica
546 - Química inorgànica
544 - Química física
54 - Química
id ES_b6d025871c87f7ec9fa02a70dc0bb162
oai_identifier_str oai:urv.cat:TDX:1781
network_acronym_str ES
network_name_str España
spelling Computations on Endohedral Metallofullerenes: Characterization, Properties and Growth Mulet Gas, Marc 547 - Química orgànica 546 - Química inorgànica 544 - Química física 54 - Química Fullerenes are closed carbon cages constituted by an even number of atoms. One of the attractive properties of the hollow carbon clusters is the possibility to use them as robust containers for other species. The first proposal of an endohedral fullerene was given only a few days after the discovery of C60. Endohedral metallofullerenes have attracted the attention of the scientific community not only because their unique host-guest behaviors, but also because the properties and, thus, the applications are significantly different from those of the empty cages. The formal electron transfer that has been found to happen between the trapped unit and the carbon cages is determinant for the understanding of these new properties. Herein we report an extensive study combining computations and experiments. This combination is a powerful tool for the structural characterization of new species. The computation of the structures and the modeling of the properties, allow us to compare the experimental and computational data to identify the new systems. In this thesis the reader will find a complete study from small endohedrals, Ti@C2n (2n=26-50) and other M@C2n, to larger fullerenes as Sc2S@C70, Sc2S@C72 and Ti2S@C78. Los fulerenos son poliedros esféricos formados por un nombre par de átomos de carbono distribuidos en pentágonos y hexágonos. Una de sus propiedades más atractiva es la capacidad de atrapar átomos y pequeñas moléculas en su interior. Estos fueron descubiertos rápidamente después del descubrimiento del C60. El Sc3N@C80 es el fulereno endoédrico más abundante, y el tercer sistema más abundante en toda la familia de fulerenos, solo por detrás de C60 y C70. Los fulerenos endoédricos han captado la atención de gran parte de la comunidad científica debido a sus propiedades y potenciales aplicaciones en campos como la medicina y la ciencia de materiales. La caracterización de nuevas especies es difícil debido al bajo rendimiento, por eso, la combinación de experimentos con trabajos computacionales es esencial para la exitosa identificación de nuevos sistemas. En esta tesis se incluye un extenso trabajo combinando estudios computacionales con varios tipos de experimentos. Entre las especies estudiadas y caracterizadas se encuentran desde los pequeños fulerenos monometálicos Ti@C2n (2n=26-50), hasta especies más grandes cómo Sc2S@C70, Sc2S@C72 y Ti2S@C78. Els ful•lerens són caixes closes de carboni formades per un nombre parell d’àtoms. Una de les propietats mes interessants és la capacitat d’encapsular àtoms i petites molècules en la cavitat interior. El primer ful•lerè endoèdric fou proposat just després del descobriment del C60. Els metal•loful•lerens endoèdrics han atret atenció de gran part de la comunitat científica per les seves propietats i potencials aplicacions en camps com la medicina o la ciència de materials. En aquesta tesi s’hi mostra un extensiu treball combinant experiments i computació per a la caracterització i modelatge de noves especies de metal•loful•lerens endoèdrics. En la majoria dels casos, la síntesi de noves espècies necessita d’aquesta combinació d’experiments i computació per poder la identificació i caracterització de les estructures. Així doncs, aquí es presenta el treball per l’estudi de les propietats i caracterització des de sistemes petits com Ti@C2n (2n =26-50) i altres endoedres monometàl•lics (M@C2n), així com l’estudi detallat dels sistemes Sc2S@C70, Sc2S@C72, Ti2S@C78 i la modelització d’algunes de les seves propietats mes rellevants. Universitat Rovira i Virgili https://hdl.handle.net/20.500.11797/TDX1781 http://hdl.handle.net/10803/319711
title Computations on Endohedral Metallofullerenes: Characterization, Properties and Growth
spellingShingle Computations on Endohedral Metallofullerenes: Characterization, Properties and Growth
Mulet Gas, Marc
547 - Química orgànica
546 - Química inorgànica
544 - Química física
54 - Química
title_short Computations on Endohedral Metallofullerenes: Characterization, Properties and Growth
title_full Computations on Endohedral Metallofullerenes: Characterization, Properties and Growth
title_fullStr Computations on Endohedral Metallofullerenes: Characterization, Properties and Growth
title_full_unstemmed Computations on Endohedral Metallofullerenes: Characterization, Properties and Growth
title_sort Computations on Endohedral Metallofullerenes: Characterization, Properties and Growth
author Mulet Gas, Marc
author_facet Mulet Gas, Marc
author_role author
topic 547 - Química orgànica
546 - Química inorgànica
544 - Química física
54 - Química
topic_facet 547 - Química orgànica
546 - Química inorgànica
544 - Química física
54 - Química
description Fullerenes are closed carbon cages constituted by an even number of atoms. One of the attractive properties of the hollow carbon clusters is the possibility to use them as robust containers for other species. The first proposal of an endohedral fullerene was given only a few days after the discovery of C60. Endohedral metallofullerenes have attracted the attention of the scientific community not only because their unique host-guest behaviors, but also because the properties and, thus, the applications are significantly different from those of the empty cages. The formal electron transfer that has been found to happen between the trapped unit and the carbon cages is determinant for the understanding of these new properties. Herein we report an extensive study combining computations and experiments. This combination is a powerful tool for the structural characterization of new species. The computation of the structures and the modeling of the properties, allow us to compare the experimental and computational data to identify the new systems. In this thesis the reader will find a complete study from small endohedrals, Ti@C2n (2n=26-50) and other M@C2n, to larger fullerenes as Sc2S@C70, Sc2S@C72 and Ti2S@C78.
publishDate 2015
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
url https://hdl.handle.net/20.500.11797/TDX1781
http://hdl.handle.net/10803/319711
eu_rights_str_mv openAccess
publisher Universitat Rovira i Virgili
institution Universitat Rovira i virgili (URV)
collection Repositori Institucional de la Universitat Rovira i Virgili
reponame_str Repositori Institucional de la Universitat Rovira i Virgili
instname_str Universitat Rovira i virgili (URV)
_version_ 1878439754562797568
publishDateSort 2015
author_browse Mulet Gas, Marc
publisherStr Universitat Rovira i Virgili
score 6,9303427

Similares en LA Referencia