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C-60-derived nanobaskets: stability, vibrational signatures, and molecular trapping

机译：C-60衍生的纳米篮子：稳定性，振动信号和分子捕获

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C-60-derived nanobaskets, with chemical formulae (symmetry point group) C40H10 (C-5v), C39H12 (C-3v), C46H12 (C-2v), were investigated. Molecular dynamic simulations (MDSs) indicate that the molecules preserve their bonding frame for temperatures up to 300 K (simulation time 100 ps), and maintain atomic cohesion for at least 4 ps at temperatures up to 3500 K. The infrared spectra of the C-60-derived nanobaskets were simulated through density functional theory (DFT) calculations, allowing for the attribution of infrared signatures specific to each carbon nanobasket. The possibility of using C-60-derived nanobaskets as molecular containers is demonstrated by performing a DFT study of their bonding to hydrogen, water, and L-alanine. The carbon nanostructures presented here show a higher bonding energy (similar to 1.0 eV), suggesting that a family of nanostructures, C-n-derived (n = 60, 70, 76, 80, etc) nanobaskets, could work as molecular containers, paving the way for future developments such as tunable traps for complex molecular systems.
机译：研究了具有化学式（对称点组）C40H10（C-5v），C39H12（C-3v），C46H12（C-2v）的C-60衍生纳米篮子。分子动力学模拟（MDS）表明，分子在高达300 K的温度下保留其键合框架（模拟时间100 ps），在高达3500 K的温度下保持至少4 ps的原子内聚力。C-的红外光谱通过密度泛函理论（DFT）计算对60个衍生的纳米篮子进行了模拟，从而使每个碳纳米篮子都具有特定的红外特征。通过对它们与氢，水和L-丙氨酸的键合进行DFT研究，证明了使用C-60衍生的纳米篮子作为分子容器的可能性。本文介绍的碳纳米结构显示出更高的键合能（近似于1.0 eV），表明一类由Cn衍生的纳米结构（n = 60、70、76、80等）的纳米结构可用作分子容器，为未来发展的方法，例如复杂分子系统的可调阱。

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