現今在製備內含金屬富勒烯方面主要方法有兩種，一種為直流電弧放電法，另一種則為高溫雷射蒸發法，本篇論文主要內容為以直流電弧放電法來探討內含金屬富勒烯化合物的製備，在實驗中，會以填充的方式將金屬來源填入陽極石墨棒內，然後在高溫、低壓的氣體環境下來氣化陽極石墨棒，產生含有富勒烯產物的碳灰，我所採用的金屬來源有一系列的金屬碳化物，金屬羰基化合物及金屬鹽類，金屬種類則有鈦、鋯、釩、鉭、鉻、鎢、錳、鐵、鈷，在反應完成後則以真空昇華法或溶劑萃取來對碳灰進行萃取純化的步驟，產物則以MALDI-TOF mass偵測來探討其組成。

none

第壹章、緒論.........................................................................1
第貳章、結果與討論
2.1 實驗基本流程圖............................................................26
2.2 以金屬碳化物物為金屬來源的反應及討論................26
2.3 以金屬羰基化合物為金屬來源的反應及討論............30
2.4 電弧反應後所生成的陰極沉積物討論........................34
2.5 以氧化石墨烯為碳源並以金屬鹽類作為金屬來源
的反應及討論......................................................................38
2.6 摻有其它金屬來源的反應及討論...............................47
2.7 結論...............................................................................50
2.8 未來展望.......................................................................51
第叁章、實驗部分
3.1 試藥來源及前處理.......................................................52
3.2 儀器部分.......................................................................54
3.3 實驗裝置.......................................................................55
3.4 實驗步驟.......................................................................56
3.4.1 摻有過渡金屬碳化物的陽極石墨棒製備及其電弧反
應................................................................................56
3.4.2 摻有過渡金屬羰基化合物的陽極石墨棒製備及其電
弧反應........................................................................58
3.4.3 以摻有 Cr(CO)6 陽極石墨棒改變反應器進氣與抽氣
方向的反應其步驟與條件........................................60
3.4.4 以昇華方式將 Cr(CO)6 作為金屬來源的電弧反應其
步驟與條件................................................................61
3.4.5 氧化石墨烯（Graphene Oxide）的製備..............64
3.4.6 摻有氧化石墨烯及金屬鹽類的陽極石墨棒其製備方
法與反應....................................................................65
3.4.6.1 摻有 CrCl3·6H2O 及氧化石墨烯的石墨棒經煅燒
後進行電弧反應的實驗條件及結果.....................66
3.4.6.2 摻有 FeCl3 及氧化石墨烯的石墨棒經煅燒後進行
電弧反應的實驗條件及結果.................................66
3.4.7 摻有 [ CpFe(CO)2 ]2 的陽極石墨棒製備與反
應................................................................................67
3.4.8 陰極沉積物的酸洗步驟............................................67
3.4.9 MALDI-TOF mass 樣品的製備...............................68
3.4.10 TEM 樣品的製備.....................................................68
3.4.11 HPLC 樣品的製備..................................................69
參考文獻..............................................................................70

1. Kroto, H. W.; Heath, J. R.; O’Brien, S. C.; Curl, R. F.;
Smalley, R. E. Nature 1985, 318, 162 – 163.
2. Heath, J. R.; O’Brien, S. C.; Zhang, Q.; Liu, Y.; Curl, R. F.;
Kroto, H.W.; Tittel, F. K.; Smalley, R. E. J. Am. Chem. Soc.
1985, 107, 7779 – 7780.
3. Weiss, F. D.; Elkind, J. L.; O’Brien, S. C.; Curl, R. F.;
Smalley, R. E. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 4464 –
4465.
4. Chai, Y.; Guo, T.; Jin, C.; Haufler, R. E.; Chibante, L. P. F.;
Fure, J.; Wang, L.; Alford, J. M.; Smalley, R. E. J. Phys.
Chem. 1991, 95, 7564 – 7568.
5. Krätschmer, W.; Lamb, L. D.; Fostiropoulos, K.; Huffman,
D. R. Nature 1990, 347, 354 – 358.
6. Wan, Z.; Christian, J. F.; Basir, Y.; Anderson, S. L. J.
Chem. Phys. 1993, 99, 5858 – 5870.
7. Tellgmann, R.; Krawez, N.; Lin, S.-H.; Hertel, I. V.;
Campbell, E. E. B. Nature 1996, 382, 407 – 408.
8. Campbell, E. E. B.; Tellgmann, R.; Krawez, N.; Hertel, I. V.
J. Phys. Chem. Solids 1997, 58, 1763 – 1769.
9. Stevenson, S.; Thompson, M. C.; Coumbe, H. L.; Mackey,
M. A.; Coumbe, C. E.; Phillips, J. P. J. Am. Chem. Soc.
2007, 129, 16257 – 16262.
10. Capp, C.; Wood, T. D.; Marshall, A. G.; Coe, J. V. J. Am.
Chem. Soc. 1994, 116, 4987 – 4988.
11. Ding, J.; Yang, S. Chem. Mater. 1996, 8, 2824 – 2827.
12. James W. Raebiger.; Robert D. Bolskar, J. Phys. Chem.
C. 2008, 112, 6605 – 6612.
13. Yamamoto, K.; Funasaka, H.; Takahashi, T.; Akasaka,
T. J. Phys. Chem. 1994, 98, 2008 – 2011.
14. Kubozono, Y.; Maeda, H.; Takabayashi, Y.; Hiraoka, K.;
Nakai, T.; Kashino, S.; Emura, S.; Ukita, S.; Sogabe, T.
J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 6998 – 6999.
15. Diener, M. D.; Smith C. A. ; Veirs, D. K. Chem. Mater.
1997, 9, 1773 – 1777.
16. Yeretzian, C.; Hansen, K.; Alvarez, M. M.; Min, K. S.;
Gillan, E. G.; Holczer, K.; Kaner, R. B.; Whetten, R. L.
Chem. Phys. Lett. 1992, 196, 337 – 342.
17. Cagle, D. W.; Kennel, S. J.; Mirzadeh, S.; Alford, J. M.;
Wilson, L. J. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1999, 96, 5182 –
5187.
18. Shinohara, H.; Yamaguchi, H.; Hayashi, N.; Sato, H.;
Ohkohchi, M.; Ando, Y.; Saito, Y. J. Phys. Chem. 1993,
97, 4259 – 4261.
19. Xu, J.; Wang, Z.; Shi, Z.; Gu, Z. Chem. Phys. Lett. 2005,
409 192 – 196.
20. Ge, Z. X.; Duchamp, J. C.; Cai, T.; Gibson, H. W.; Dorn,
H. C. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16292 – 16298.
21. Chaur, M. N.; Melin, F.; Ortiz, A. L.; Echegoyen, L. Angew.
Chem. Int. Ed. 2009, 48, 7514 – 7538.
22. 劉乃綸，國立中山大學化學研究所碩士論文，民國九十五
年
23. Johnson, R. D.; de Vries, M. S.; Salem, J.; Bethune, D.
S.; Yannoni, C. S. Nature 1992, 355, 239 – 240.
24. Weaver, J. H.; Chai, Y.; Kroll, G. H.; Jin, C.; Ohno, T. R.;
Haufler, R. E.; Guo, T.; Alford, J. M.; Conceicao, J.;
Chibante, L. P. F.; Jain, A.; Palmer, G.; Smalley, R. E.
Chem. Phys. Lett. 1992, 190, 460 – 464.
25. Shinohara, H.; Sato, H.; Saito, Y.; Ohkohchi, M.; Ando, Y.
J. Phys. Chem. 1992, 96, 3571 – 3573.
26. Shinohara, H.; Sato, H.; Ohkohchi, M.; Ando, Y.;
Kodama, T.; Shida, T.; Kato, T.; Saito, Y. Nature 1992,
357, 52 – 54.
27. Yannoni, C. S.; Hoinkis, M.; de Vries, M. S.; Bethune, D.
S.; Salem, J. R.; Crowder, M. S.; Johnson, R. D. Science
1992, 256, 1191 – 1192.
28. Gillan, E. G.; Yeretzian, C.; Min, K. S.; Alvarez, M. M.;
Whetten, R. L.; Kaner, R. B. J. Phys. Chem. 1992, 96,
6869 – 6871.
29. Xu, Z.; Nakane, T.; Shinohara, H. J. Am. Chem. Soc.
1996, 118, 11309 – 11310.
30. Dennis, T. J. S.; Shinohara, H. Chem. Phys. Lett. 1997,
278, 107 – 110.
31. Dennis, T. J. S.; Shinohara, H. Appl. Phys. A 1998, 66,
243 – 247.
32. Dennis, T. J. S.; Shinohara, H. Chem. Commun.1998,
883 – 884.
33. Wan, S. M.; Zhang, H.-W.; Nakane, T.; Xu, Z.; Inakuma,
M.; Shinohara, H.; Kobayashi, K.; Nagase, S. J. Am.
Chem. Soc. 1998, 120, 6806 – 6807.
34. Wang, C. R.; Kai, T.; Tomiyama, T.; Yoshida, T;
Kobayashi, Y.; Nishibori, E.; Takata, M.; Sakata, M.;
Shinohara, H. Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 397 –
399.
35. Inoue, T.; Tomiyama, T.; Sugai, T.; Shinohara., H.
Chem. Phys. Lett. 2003, 382, 226 – 231.
36. Iiduka, Y.; Wakahara, T.; Nakajima, K.; Nakahodo, T.;
Tsuchiya, T.; Maeda, Y.; Akasaka, T.; Yoza, K.; Liu, M. T.
H.; Mizorogi, N.; Nagase, S. Angew. Chem. 2007, 119,
5658 – 5660.
37. Stevenson, S.; Rice, G.; Glass, T.; Harish, K.; Cromer,
F.; Jordan, M. R.; Kraft, J.; Hadju, E.; Bible, R.;
Olmstead, M. M.; Maitra, K.; Fisher, A. J.; Balch, A. L.;
Dorn, H. C., Nature. 1999, 401, 55 – 57.
38. Stevenson, S.; Mackey, M. A.; Stuart, M. A.; Phillips, J. P.;
Easterling, M. L.; Chancellor, C. J.; Olmstead, M. M.;
Balch, A. L. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 11844 –
11845.
39. Krause, M.; Ziegs, F.; Popov, A. A.; Dunsch, L. Chem.
Phys. Chem. 2007, 8, 537 – 540.
40. Dunsch, L.; Yang, S. F.; Zhang, L.; Svitova, A.; Oswald,
S.; Popov, A. A. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 5413 –
5421.
41. Nagase, S.; Kobayashi, K.; Akasaka, T.; Wakahara, T. In
Fullerenes: Chemistry, Physics and Technology,
Kadish, K. M.; Ruoff, R. S., eds. John Wiley, 2000, p.395
– p.408
42. Iezzi, E. B.; Duchamp, J. C.; Harich, K.; Glass, T. E.; Lee,
H. M.; Olmstead, M. M.; Balch, A. L.; Dorn, H. C. J. Am.
Chem. Soc. 2002, 124, 524 – 525.
43. Bandow, S.; Shinoharat, H.; Saito, Y.; Ohkohchi, M.;
Ando, Y. J. Phys. Chem. 1993, 97, 6101 – 6103.
44. Cao, B. P.; Shi, Z. J.; Zhou, X. H.; Gu, Z. N.; Xiao H. Z.;
Wang, J. Z. Chemistry Letters. 1997, 26, 937 – 938.
45. Olmstead, M. M.; Bettencourt-Dias, A. d.; Duchamp, J.
C.; Stevenson, S.; Dorn, H. C.; Balch, A. L. J. Am. Chem.
Soc. 2000, 122, 12220 – 12226.
46. Olmstead, M. M.; Bettencourt-Dias, A. d.; Duchamp, J.
C.; Stevenson, S.; Marciu, D.; Dorn, H. C.; Balch, A. L.
Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 1223 – 1225.
47. Huang, H.; Yang, S. Chem. Mater. 2000, 12, 2715 –
2720.
48. Tomita, M. ; Saito, Y. ; Hayashi, T. J. J. Appl. Phys. 1993,
32, 280 – 282.
49. Cassell, A. M.; Scrivens, W. A.; Tour, J. M. Chem. Mater.
1996, 8, 1545 – 1549.
50. Xu, C.; Wang, X.; Zhu, J., J. Phys. Chem. C 2008, 112,
19841 – 19845.
51. Huang, H. J.; Yang, S. H. J. Phys. Chem. B 1999, 103,
5928 – 5932.
52. Hummers, W. S.; Offeman, R. E. J. Am. Chem. Soc.
1958, 80, 1339.
53. Cote, L. J.; Kim, F.; Huang, J. J. Am. Chem. Soc. 2009,
131, 1043 – 1049.
54. Dujardin, E.; Ebbesen, T. W.; Krishnan, A.; Treacy, M. M.
J. Adv. Mater. 1998, 10, 611 – 613.