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掺杂富勒烯和非IPR富勒烯是一类引起广泛关注的新型富勒烯。为了更深入地探索新型富勒烯的潜在应用价值,研究它们独特的物理化学性质并实现鉴别异构体的目的,本论文采用密度泛函理论(DFT)水平上对三种新型富勒烯异构体的稳定性、几何构型、电子结构及其多种X射线光谱特性进行了系统的理论研究。现将主要研究结果概述如下:1、通过计算找出以Ih-C60为骨架掺杂两个B原子后得到的23种C58B2异构体中最稳定和次稳定的构型,并进行一系列电子结构和光谱性质的理论研究。研究结果表明,掺杂B原子后Ih-C60的几何构型和电子结构均发生明显变化;23种C58B2异构体中单重态1,4-C58B2最稳定,单重态1,16-C58B2次稳定;两种C58B2异构体中C原子的X射线光电子能谱(XPS)存在明显差异;直接与B原子成键的C原子(CCB类)电离能(IP)与Ih-C60相比红移了 1eV左右。在精细X射线吸收光谱(NEXAFS)图中,主要由CCB类C原子贡献的谱峰A构成了鉴别两种异构体的指纹峰。两种C58B2异构体与Ih-C60的XES差别不大。2、在DFT水平上计算非IPR富勒烯#8064C2-C70及其氯化衍生物#8064C2-C70Cl10和IPR富勒烯#8149D5h-C70的几何构型、电子结构、XPS和NEXAFS;同时在含时密度泛函理论(TD-DFT)水平上模拟#8064C2-C70Cl10的紫外可见(UV-vis)吸收光谱并对其主要谱峰相应的电子跃迁过程进行指认;探索两种C70异构体之间以及氯化前后一系列性质变化。研究表明,两种C70异构体以及氯化前后的几何构型和电子结构均不相同。XPS和NEXAFS谱图都呈现很强的异构体依赖性,其特征峰可用于异构体的鉴别指认。理论模拟的UV-vis吸收光谱和先前发表的实验数据吻合得很好。3、对实验上新近捕获的非IPR富勒烯#6094C5-C68及其氯化衍生物#6094C5-C68C18的电子结构、XPS、NEXAFS和UV-vis吸收光谱展开系统的研究。计算结果表明,C5-C68的最稳定构型为开壳层叁重态且具有芳香性,其几何构型和电子结构在氯化后变化比较明显。XPS和NEXAFS谱图均有明显的异构体依赖性,氯化后谱峰有明显的蓝移。在TD-DFT水平上模拟的氯化衍生物的UV-vis吸收光谱与实验上获得的光谱基本吻合。本章研究打破了研究富勒烯时单重态最稳定这一常规模式,对今后进一步研究该类富勒烯及其衍生物有着重要作用。