Coqn小团簇吸附活化原子氧的密度泛函研究

利用基于密度泛函理论（DFT）的Dmol3程序广义梯度近似PBE泛函,研究了Coqn（n=1~5;q=0, +, -）团簇和原子氧吸附在团簇上的几何结构、稳定性、电子性质和吸附反应行为。结果表明：Coqn团簇的几何结构保持不变,阳离子型团簇（Co+n）的平均结合能远大于中性型（Co0n）和阴离子型（Co-n）团簇的平均结合能,这是因为团簇失去一个电子后可以显著增强该团簇的稳定性;原子氧在Coqn团簇顶位、桥位、空位的吸附稳定性、Co—O键长、原子氧的电荷转移都呈现出规律性变化,说明原子氧被活化;Co-4 O B团簇的吸附能为-8.375 eV,轨道分析进一步表明其原子氧的2p轨道和钴的3d轨道杂化,相互作用为化学吸附。     

镍团簇的结构与电子性质

在相对论有效原子实势(RECP)近似下,用Gaussian98程序和密度泛函中的B3LYP/LANL2DZ方法,对纯Nin(n=2-6)团簇的各种几何构型进行优化计算,得到它们的基态结构、垂直电离势和电子亲和能.结果表明,Ni2分子的基电子态为3Σ+u,Ni3的基态结构是等腰三角形,电子态为3B2.由于Jahn-Teller效应,Ni4的基态结构为具有C2v对称性的蝶形结构,电子态为7A2.Ni5和Ni6的基态结构也具有C2v对称性,分别为梯形和三角形结构,对应的基电子态分别为7A1和3B2.最后计算了团簇的能级分布和最高占据轨道(HOMO)与最低空轨道(LUMO)之间的能级间隙(HLG),分析了团簇的化学活性.     

PdnPt(n=1-4) 团簇的结构与电子性质

在相对论有效原子实势(RECP)近似下,用Gaussian98程序和密度泛函方法 (B3LYP/LANL2DZ)对PdnPt(n=1-4)小团簇的各种几何构型进行全优化计算,得到它们的基态结构.结果表明,PdPt的基电子态是3Σ+u, Pd2Pt的基态结构为具有C2V构形的等腰三角形,其对应的电子态为3B2.Pd3Pt的基态结构为具有Cs对称性的三棱锥结构,其电子态为3A".Pd4Pt的基态结构为具有C4V对称性的四棱锥结构,基电子态为 3B1.最后本文还计算了团簇最高占据轨道(HOMO)与最底空轨道(LUMO)之间的能级间隙(HLG),讨论了基态结构的垂直电离势(IP)和电子亲和能(EA).     

Pd_nPt（n=1-4）团簇的结构与电子性质

在相对论有效原子实势（RECP）近似下,用Gaussian98程序和密度泛函方法（B3LYP/LANL2DZ）对PdnPt（n=1-4）小团簇的各种几何构型进行全优化计算,得到它们的基态结构。结果表明,PdPt的基电子态是3Σu＋,Pd2Pt的基态结构为具有C2V构形的等腰三角形,其对应的电子态为3B2。Pd3Pt的基态结构为具有Cs对称性的三棱锥结构,其电子态为3A＂。Pd4Pt的基态结构为具有C4V对称性的四棱锥结构,基电子态为3B1。最后本文还计算了团簇最高占据轨道（HOMO）与最底空轨道（LUMO）之间的能级间隙（HLG）,讨论了基态结构的垂直电离势（IP）和电子亲和能（EA）。     

配体保护下的Au8团簇吸附和活化O2的第一性原理研究

采用密度泛函理论的TPSS泛函,研究在配体聚乙烯吡咯烷酮（poly（N-vinyl-2-pyrrolidone）,PRD）保护下O2吸附在Au8团簇上的稳定构型的结构和电子性质。PRD通过物理吸附作用在Au8团簇上,PRD中的O与Au8形成较弱的Au-O键。相对于Au8团簇,Au8：PRDR团簇的活性略有提高并与O2产生共吸附效应。分析表明：在共吸附中,PRD通过Au8将部分电子转移给了O2,进入了O2的LUMO轨道,促进了Au对O2的活化作用,从而提高了Au8的催化活性。     

AlB_n~-(n=2～10)团簇几何及电子结构的理论研究

为了弄清AlBn-(n=2~10)团簇的电子几何结构,用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-311+G*的水平上对AlBn-(n=2~10)团簇的几何构型、电子结构、振动频率、键长等性质进行了系统地理论研究。与相应的中性AlBn(n=2~10)团簇相比,AlBn-(n=2,4~8)阴离子团簇都取得了与中性团簇相似或者是相同的结构,其余的阴离子团簇结构变化较大。通过对基态结构的能隙、平均束缚能、分裂能、能量二次差分以及垂直电离能的分析讨论,得到了AlBn-(n=2~10)团簇结构中AlB4-和AlB7-阴离子团簇相对比较稳定,其中AlB7-团簇是最稳定的。     

纯钯小团簇的结构与电子性质

在相对论有效原子实势(RECP)近似下,用Gaussian98程序和密度泛函方法(B3LYP/LANL2DZ),对纯Pdn(n=2-6)小团簇的各种几何构型进行全优化计算,得到它们的基态结构.结果表明,Pd2分子的基电子态为3∑+u;Pd3的基态结构为具有C2v对称性的角形结构,电子态是3B2;Pd5和Pd6的基态结构也具有C2v对称性,分别为六而体形和"船形"结构,对应的基电子态分别为1A1和3B2;由于Jahn-Teller效应,Pd4的基态结构为具有Pd-Pd桥键的Cs蝶形结构,其电子态为3A".还计算了团簇的能级分布和最高占据轨道(HOMO)与最底空轨道(LUMO)之间的能级间隙(HLG),讨论了基态结构的垂直电离势(IP)和电子亲和能(EA).     

团簇Co4P的成键及HOMO和LUMO轨道贡献

为深入了解Co-P非晶态合金的特性,在密度泛函理论中的B3LYP/Lanl2dz水平下对团簇Co_4P模型进行优化,最终得到6种优化构型.分别通过键长、键级以及态密度对团簇Co_4P的成键情况进行分析,得到以下结论:Co-P键对团簇Co_4P构型的稳定性提供了较大贡献; Co-P键的杂化方式包括p-d、 p-p和p-p-d 3种,其中Co-3d轨道与P-3p轨道形成了较强p-d杂化作用,进一步促进了Co-P键的稳定形成; Co-4s轨道、 P-3s轨道及P-3d轨道对团簇Co_4P的贡献极小.另外,通过对Co、 P原子的HOMO及LUMO轨道贡献率进行分析,发现Co原子是团簇Co_4P的潜在催化活性位点.     

碳团簇三氢化合物的理论研究进展

介绍国内外碳团簇三氢化合物CnH3的理论研究进展.分别介绍n为奇数(3,5,7,9,11,13)和偶数(8、10、12、14)化合物的计算方法、结构、稳定性、电离能、电子光谱等性质.目前碳团簇三氢化合物的各种理论尚停留在部分小分子的性质研究上,大分子的研究相对较少.     

BmNn和BmN-n团簇结构及其光电子能谱的研究

采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-31G(d)水平上对BmNn(m n≤5)团簇及其阴离子的几何构型、电子结构和振动光谱等性质进行了理论研究.并在相同水平下计算了BmNn-(m n≤5)的垂直电离能和BmNn(m n≤5)的绝热电子亲和势.结果表明:BmNn(m n≤5)团簇的基态构型中,BN、B2N、B3N、B2N3和B3N2为线形结构,其余均为平面结构;BmNn-(m n≤5)团簇的基态构型中,BN3-、B2N3-、BN4-和B4N-为平面结构,其余均为线形结构.     

Au_nCd(n=1-8)团簇的结构和稳定性(英文)

系统研究了二元合金团簇AunCd(n=1-8)的结构和最低能量异构体的相对稳定性,结果表明:AunCd(n=1-8)团簇的基态几何结构为平面结构,奇数个原子的团簇比偶数个原子团簇的稳定性高,Au2Cd为幻数团簇,具有较高的稳定性。     

Nb2AsC结构及热力学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究Nb₂AsC的结构、弹性和热力学性质,与其他实验值和理论值相比,该文计算的Nb₂AsC晶体结构常数、体弹模量及其对压力的一阶偏导均与之符合较好;计算获得的常压弹性常数与其他理论值比较一致,由此根据力学稳定性准则,判定六方晶系Nb₂AsC是力学稳定结构。预测了Nb₂AsC的杨氏模量。结果表明,六方晶系Nb₂AsC是各向异性。采用准谐德拜模型,模拟了压力和温度对Nb₂AsC的等容热容、等温弹性模量、热膨胀系数和德拜温度等热力学性质的影响。     

Au_n Zn(n=1-8)团簇的密度泛函研究(英文)

用PW91P86/LanL2DZ方法,系统研究了锌掺杂金团簇AunZn(n=1-8)可能的稳定结构和最低能量异构体的相对稳定性。计算结果表明:AunZn(n=1-8)团簇的基态几何结构为平面结构,含奇数个原子的团簇比含偶数个原子的团簇具有更高的稳定性,其中Au2Zn为幻数团簇,具有较高的稳定性。     

Au_NM_2(N=1-4,M=Cu,Ag,Pd,Pt)团簇的稳定性(英文)

在相对论有效势(RECP)近似下,用基于密度泛函理论(Becke3LYP)的从头计算方法和LANL2DZ基组,研究了AuNM2(N=1-4,M=Cu,Ag,Pd,Pt)团簇的稳定性,比较研究了混合团簇与纯金团簇的稳定性差异。结果表明:杂质原子对团簇的稳定性影响较大,团簇的稳定性随体积增大而升高。     

Au_nS(n=2～8)团簇结构和稳定性的密度泛函研究

采用密度泛函理论的PW91PW91方法,在相对论有效原子实势(RECP)近似情况下,系统研究混合小团簇Au_nS(n=2~8)团簇的几何结构、稳定性、电子特性。通过全优化计算,给出相应团簇的基态稳定几何构型及同分异构体;通过计算平均结合能E_b、HOMO与LUMO间的能级间隙E_g和二阶差分能量Δ~2E,对基态Au_nS团簇的稳定性和电子特性进行研究。结果表明:基态结构既有平面结构又有立体结构,并且具有不同的对称性;随着团簇的增大,热稳定性越高,Au_8S团簇具有最高的热稳定性;Au_6S团簇具有最高的化学稳定性;偶数原子团簇比奇数原子团簇更稳定。本研究可为Au-S团簇的实验研究提供理论参考。     

AunCd（n=1-8）团簇的结构和稳定性

系统研究了二元合金团簇AunCd（n=1-8）的结构和最低能量异构体的相对稳定性,结果表明：AunCd（n=1-8）团簇的基态几何结构为平面结构,奇数个原子的团簇比偶数个原子团簇的稳定性高,Au2Cd为幻数团簇,具有较高的稳定性。     

CeO2掺杂Mn的密度泛函理论

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对不同Mn掺杂浓度的CeO2晶体结构进行了结构优化,分别计算了体相及掺杂后的晶胞参数,总能量,态密度和能带等.从理论上分析了Mn掺杂对CeO2晶体电子结构的影响,为CeO2材料的掺杂改性研究提供了理论依据.     

CunNi（n=1-9）团簇的密度泛函研究

利用密度泛函理论（DFT）在BLYP水平上对cunNi（n=1～9）团簇进行了结构优化和能量计算。通过计算得到不同异构体的总能以及CunNi（n=1～9）团簇的稳定结构,利用团簇的结合能、二阶能量差分,发现cu,Ni、Cu6Ni、cu8Ni团簇的稳定性较高。     

Pyrite-结构TiO2弹性性质的第一性原理研究

利用第一性原理对黄铁矿结构Ti O2的晶体结构进行几何优化,得到与实验值相符的晶格参数。同时计算了在零温下压强为0~150 GPa时Pyrite-结构Ti O2的弹性系数、体弹性模量、杨氏模量,剪切模量和泊松比。计算结果表明:在0~150 GPa,立方相黄铁矿结构Ti O2稳定存在;Pyrite-结构Ti O2是一种具有良好延展性的超硬材料。