CoFe_2BP团簇的组成、电子及磁学性质的研究

根据各优化构型之间的能量差,首次从能量学视角提出一种定量计算团簇CoFe2BP各优化稳定构型组成比例的方法,同时对团簇的电子和磁学性质进行研究,得出:各优化构型中,四重态构型所占的组成比例最大且立体结构趋于多样化;B原子接受电子,P原子提供电子,B原子所带负电荷量与B原子和周围成键金属原子数呈负相关,各原子中所有价轨道均参与成键;Co原子的磁矩小于Fe原子的平均磁矩;受各构型稳定性的影响,Fe原子磁矩在二、四重态中分别呈"凹"、"凸"形变化,Co原子的磁矩变化相对比较平缓;多重度的改变会对Co、Fe原子的磁矩变化产生不同的影响,同时Co、Fe原子的磁矩与构型的立体结构息息相关。     

团簇Ni3B2多重态热力学稳定性和磁学性质

为了探究团簇Ni_3B_2的热力学稳定性和磁学性质,基于密度泛函理论对多重态构型进行了优化运算,结果得到7种稳定存在的构型,其中三重态四种,五重态三种;通过对比优化构型的热力学参数及电子自旋情况得知:稳定性顺序依次为1~((5))1~((3))2~((5))2~((3))3~((3))4~((3))3~((5));并且向上自旋电子自旋轨道密度的分立降低了构型的稳定性;通过对电子自旋情况的进一步研究讨论得知:团簇Ni_3B_2的磁性主要由3d轨道贡献;此外,三重态的构型中存在Ni—B间分子轨道的解离,解离出的向上自旋电子分布在Ni原子周围,向下自旋电子分布在B原子周围。     

非晶态合金Co-Mn-B的电荷转移及其催化性质的DFT研究

为深入了解非晶态合金Co-Mn-B的电子及其催化性能,利用密度泛函理论(DFT)方法,在B3LYP/Lan12dz水平下,将原子簇Co2MnB2的十余种可能构型分别在二、四重态下进行全参数优化计算和频率验证,最后获得两种类型的稳定构型(三角双锥型和变形四方锥型),其中三角双锥构型均是以金属原子为两锥、一金属原子和双B原子位于三角平面。对这些稳定构型的电荷转移及其催化活性进行研究分析,结果表明:原子簇Co2MnB2稳定构型中电子主要由Mn原子向B原子转移,Mn原子的引入起到调变B原子的电子流向作用。金属Co、Mn原子在二、四重态下对HOMO、LUMO轨道的贡献大小不一样;Mn原子的饱和轨道比Co原子更富电子。原子簇Co2MnB2因空轨道易于接受反应物的电子而具有良好的催化性能;构型4(2)具有较好的催化加氢、固氮活性。     

团簇Co4P的自旋布居数及磁学性质研究

以团簇Co4P作为非晶态合金Co-P体系的局域结构,对其进行全参数优化计算,最终得到6种优化构型.通过对团簇Co4P 6种优化构型的Mulliken自旋布居数(包括团簇原子各轨道自旋布居数、团簇轨道自旋布居数及团簇原子自旋布居数)进行分析,对团簇Co4P各优化构型的成单电子进行研究,发现Co原子的d轨道成单电子数最多;...     

非晶态合金Co-P-B体系的组成和催化性质研究

利用团簇Co3PB模型来研究非晶态合金Co-P-B体系,从能量学视角对团簇Co3PB中五种稳定构型所占比例进行定量分析后,可知共有四种主要存在构型,按构型稳定性排序后,二、四重态构型随能量的升高呈交替排列样式。Co原子是催化反应的活性质点,此结论与实验结果相同。结合态密度图分析,在催化反应中,团簇Co3PB易接受反应物的电子,使反应物活化。     

非晶态合金Fe-B-P催化活性和磁性的理论研究

采用原子簇方法,对倍受关注的Fe基非晶态合金Fe-B-P的催化活性和磁性进行研究.通过合理设计可调Fe含量的系列原子簇FenBP（n=1～4）可能构型三十余种,利用密度泛函理论（DFT）分别在单、三重态下进行优化计算.在不同多重度下,对所确定的原子簇FenBP（n=1～4）最稳定构型的几何结构、能量、能隙差、费米能级和d轨道布局数进行分析,结果表明：多重度对原子簇FenBP（n=1～4）几何构型影响较大;三重态比单重态稳定且催化加氢活性较好,其中三重态的Fe3BP活性最好;单重态的磁矩明显低于三重态,其中单重态的Fe4BP磁矩最小,表现出软磁性.     

CoFe_2O_4的制备及电子结构

采用尿素燃烧法,以Fe(NO_3)_3·9H_2O、Co(NO_3)2·6H_2O、CO(NH_2)_2等为原料,制备出了CoFe_2O_4多晶材料。XRD分析表明制备的CoFe_2O_4多晶体为尖晶石结构;形貌研究表明,制备的样品的晶粒生长完整,晶粒的大小较均匀,平均晶粒尺寸为0.5μm左右;Co2p、Fe2p和01s芯能级光电子谱的分析表明,制备的CoFe_2O_4铁氧体为正尖晶石和反尖晶石的混合体,并且钴铁氧体的性质与Co和Fe离子的价态分布密切相关。     

团簇Sc_3BP稳定性的研究

根据拓扑学原理和密度泛函理论,在B3LYP/Lanl2dz的水平下对团簇Sc_3BP的6种优化构型稳定性进行研究。通过对各构型原子的电子自旋密度值、原子间的电子自旋密度值、电子自旋密度分布图的分析,结果表明:外围电子自旋密度分布越均匀,对称性越好,内部原子间的电子自旋密度分布越集中,电子重叠程度越高,成键强度越大,团簇的稳定性越好。团簇Sc_3BP最稳定存在的构型为三角双锥1~(2),最不稳定构型为平面四边形4~(4)。     

Mg_8B_(14)团簇笼状结构与性质的密度泛函理论研究

运用杂化密度泛函(B3LYP)方法,在6-31G*水平上对Mg_8B_(14)团簇的笼状结构进行了几何结构优化,并在同一水平上计算了Mg_8B_(14)团簇的电子结构、振动特性及极化率和超极化率。计算结果表明:优化后的Mg_8B_(14)团簇为笼状结构,其最强的红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)谱峰分别位于581.78,214.67cm~(-1)。用自然键轨道(NBO)方法分析了成键性质,表明Mg原子的价电子布居数为1.10e和1.33e,B原子的价电子布居数在3.33e~3.70e之间;Mg_8B_(14)团簇笼状结构中B原子主要是sp杂化轨道参与成键,Mg原子主要是s轨道参与成键。     

非晶态合金Ni-Fe-B体系成键及电子性质的理论研究

结合文献报道,Ni／Fe=1：1时非晶态合金Ni-Fe-B体系对某些加氢反应的催化活性和选择性较好,设计一系列Ni、Fe等比例的双硼原子簇Ni2Fe2B2的各种可能构型,利用DFT方法在B3LYP／Lanl2dz水平下进行全参数优化和频率验证。分析优化结果中知：原子簇Ni2Fe2B2单重态有四个稳定构型、三重态有三个稳定构型,三重态能量均低于单重态能量;Ni-B、Fe-B键间有强烈相互作用;Ni、Fe原子带负电荷,B原子带正电荷,电子从类金属向金属转移,类似于非晶态合金Ni-B、Fe-B、Co-B体系的电子行为。