Darstellung und Charakterisierung neuer leerer und endohedraler Fullerene

Abstract

Mit Hilfe einer Hochfrequenzofenanlage wurden neue leere und endohedrale Fullerene dargestellt. Die vorhandene Hochfrequenzofenanlage (60 kW, 420 KHz) wurde modifiziert und ein Onlinemassenspektrometer adaptiert. Das Feld der Hochfrequenzspule wurde durch einen konischen Induktor homogenisiert und dadurch längere Verdampfungszeiten erreicht. Zum ersten Mal wurden Samarium-, Thulium- und Ytterbium-Fullerene mit dem Hochfrequenzofenverfahren dargestellt und die Verbindungen massenspektrometrisch nachgewiesen. Die endohedralen Fullerene mit Ytterbium wurden weiter gehend untersucht. Durch einen modifizierten Aufbau zur Probenentnahme während laufendem Versuch, wurde das Darstellungsverhalten der Fullerene im Hochfrequenzofen untersucht. Die Untersuchungen wurden sowohl bei leeren als auch bei endohedralen Barium-Fullerenen durchgeführt. Neue Kristallstrukturen von leeren Fullerenen wurden dargestellt und eine Methode zur Kristallisation von Fullerenen entwickelt.

The aim of the present work was obtaining new empty and endohedral fullerenes employing the radio-frequency furnace method. The furnace was partly reconfigured and an online mass spectrometer was connected directly to the furnace. The field of the high-frequency coil was homogenized in order to achieve a longer graphite evaporation time. Using the radio frequency furnace, samarium, thulium and ytterbium endohedral fullerenes were produced for the first time. Mass spectroscopy was used to determine the composition. The ytterbium endohedral fullerenes were examined more closely. Using the special setup, the formation mechanism of fullerenes in the radio frequency furnace was investigated both for empty and endohedral barium fullerenes. New crystal structures of empty fullerenes were determined and a method for the crystallization of fullerenes was developed.