Studio della forma di riga del K3C60 - Dipartimento di Fisica e ...

Conclusioni
Durante questo lavoro sono state approfondite le tematiche riguardante la sintesi delle fulle-
riti cationiche. L’idea di sintetizzare composti di intercalazione nei quali il fullerene presenta
uno stato d’ossidazione formale positivo deriva dalla situazione della struttura elettronica di
quest’ultimo e dalle sue ampie proprietà ossido-riduttive reversibili. In particolare gli orbitali
HOMO del C60 sono 5 volte degeneri (sono questi orbitali ad essere coinvolti nella formazione
di fulleriti cationiche) ed il loro coinvolgimento nella formazione della banda di conduzione
significherebbe una maggior densità degli stati al livello di Fermi rispetto a quella presentata
dalle fulleriti anioniche. Questo si traduce in una Tc allo stato superconduttore più alta di
quella presentata dalle fulleriti anioniche. Ovviamente perchè questo avvenga la degenerazio-
ne degli orbitali HOMO deve essere mantenuta. Nonostante questa interessante prospettiva,
il tema della sintesi delle fulleriti cationiche appare quasi completamente inesplorato. Infatti
in letteratura sono presenti diversi lavori che trattano l’ossidazione del C60 in film o in so-
luzione ma sono presenti pochissimi lavori riguardanti sintesi di composti di intercalazione
col fullerene in uno stato d’ossidazione positivo. Proprio in questo ambito si focalizza questo
lavoro di tesi di dottorato di ricerca. La sintesi di fulleriti cationiche comprende diversi pro-
blemi che riguardano essenzialmente la scelta di un ossidante in grado di ossidare il fullerene
e la scelta di un controione adatto all’intercalazione e che possa permettere la sopravvivenza
del carbocatione del C60. Quest’ultimo problema è, senza dubbio, il più difficile da risolvere.
Durante questo lavoro sono state studiate due classi di ossidanti in grado di ossidare il C60:
i sali di nitronio di basi coniugate di superacidi ed il pentafluoruro di arsenico. Entrambe
queste classi di ossidanti hanno in comune il controione che poi andrà a stabilizzare il C n+
60 ;
infatti il sale di nitronio scelto per svolgere la reazione di ossidazione, NO2SbF6, già contiene
il controione con le caratteristiche adatte per intercalarsi e permettere la sopravvivenza del-
la specie C n+
60 . Mentre il pentafluoruro di arsenico AsF5 sfrutta una reazione della chimica
inorganica classica per ossidare il C60 ed allo stesso tempo, grazie alla sua elevate affinità
per lo ione fluoruro, è in grado di formare il controione AsF − 6
base coniugata del superacido
HAsF6. Il presente lavoro ha identificato in quest’ultimo composto il reagente più convenien-
te per sintetizzare una fullerite cationica. Infatti mediante AsF5 è stato possibile sintetizzare
C60(AsF6)2 la cui stechiometria è stata determinata con buona approssimazione mediante la
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