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1.
硼碳团簇BnC2 (n=1~6)的理论研究 总被引:1,自引:0,他引:1
应用密度泛函理论在B3LYP/6-311+G(d)水平上研究了硼碳团簇BnC2 (n=1~6)的几何结构、生长机制和相对稳定性. 计算结果表明, 对于n=2~6的簇, 平面多环状构型为最稳定的结构, 其中C原子分布于环的顶点、有尽可能多的三配位硼原子和尽可能多的B—C键. 碳原子作为杂原子倾向掺杂于团簇的顶点位置, 它的掺杂不改变硼团簇的主体结构. 与平面多环状结构相比, 随着簇尺寸的增大, 三维结构和线性链结构更不稳定. 在低能线性结构中, C原子位于链两侧的第二个位置. 计算的碎片分裂能、递增键能以及HOMO-LUMO能隙表明, B4C2为幻数簇. 相似文献
2.
采用密度泛函理论B3LYP方法, 在B3LYP/6-311++G(2d,2p)//B3LYP/6-311++G(d,p)基组水平上对乙醇-水分子团簇(C2H5OH(H2O)n (n=1-9))的各种性质进行研究, 如: 优化的几何构型、结构参数、氢键、结合能、平均氢键强度、自然键轨道(NBO)电荷分布、团簇的生长规律等. 结果表明, 从二维(2-D)环状结构到三维(3-D)笼状结构的过渡出现在n=5的乙醇-水分子团簇中. 此外, 利用团簇结合能的二阶差分、形成能、能隙等性质, 发现在n=6时乙醇-水分子团簇的最低能量结构稳定性较好, 可能为幻数结构. 最后, 为了进一步探讨氢键本质, 将C2H5OH(H2O)n (n=2-9)最低能量结构的各种性质与纯水分子团簇(H2O)n (n=3-10)比较, 结果表明前者与后者中的水分子之间氢键相似. 相似文献
3.
基于卡里普索结构预测程序和密度泛函理论的第一性原理计算,搜索确定了VB2n-(n=8~12)团簇的基态和亚稳态结构。结果发现,V原子的掺杂完全改变了原硼团簇的结构并提高了原体系的稳定性。掺杂体系基态结构分别呈现高对称性的鼓状(VB16-:C2v)、管状(VB18-:C2v和VB20-:Cs)及笼状(VB22-:C2和VB24-:D3h)结构。基于基态结构,研究了体系的电荷转移和极化率,拟合出了光电子能谱、红外和拉曼谱图,分析了流变键和芳香特性。最后,研究了体系的热力学特性,讨论了温度对热力学参数的影响。 相似文献
4.
线性BC2nB (n=1~12)的结构特征和电子光谱的理论研究 总被引:2,自引:0,他引:2
应用密度泛函理论, 在B3LYP/6-31G*水平上优化得到了线性簇合物BC2nB (n=1~12, D(h)的平衡几何构型, 并计算了它们的谐振动频率. 在优化平衡几何构型下, 通过TD-B3LYP/cc-pvDZ和TD-B3LYP/cc-pvTZ计算, 分别得到了n=1~12和n=1~7的电子跃迁的垂直激发能和对应的振子强度. 在B3LYP/6-311+G*水平上计算得到了簇合物BC2nB (n=1~12, D(h)的电离能. 基于计算结果, 导出了BC2nB体系电子跃迁能以及第一电离能与体系大小n的解析表达式. 相似文献
5.
用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法, 在6-311G*水平上对AlmN2和AlmN2+ (m=1~8)团簇的几何构型、电子结构、振动频率和分子轨道进行了理论研究. 结果表明, AlmN2类团簇的基态结构有两种基本构型, 一种是以N—N键为核心周围与Al原子相配位形成的, 一种是由两个AlnN (n≤m/2)分子碎片通过共用Al原子或Al—Al键相互结合形成的. 对AlnN分子碎片相互结合形成结构的绝热电离能讨论得到, m为偶数的团簇比m为奇数的稳定. 相似文献
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(GaP)n和(GaP)n- (n=10~16)团簇的结构与稳定性研究 总被引:2,自引:0,他引:2
采用密度泛函理论B3LYP/Lanl2dz方法对(GaP)n和(GaP)n- (n=10~16)团簇的一系列异构体的结构和稳定性进行了研究. 讨论了中性团簇得到一个电子之后, 几何结构和电子性质的变化. 频率分析预测出最强吸收峰位于341~390 cm-1区域. 从能隙、结合能和能量二次差分等方面综合考虑, 具有Th对称性的(GaP)12和(GaP)12-分别是中性(GaP)n和阴离子(GaP)n-团簇中最稳定的, 而具有Td点群结构的(GaP)16也比较稳定, 究竟哪种结构易于合成还有待于实验的进一步证实. 在相同理论水平上计算了基态(GaP)n (n=10~16)的绝热电子亲合势(AEAs)及其基态阴离子的垂直电离能(VDEs), 这对以后的实验数据分析将有一定的参考价值. 相似文献
8.
运用密度泛函理论(DFT)的B3LYP/6-31G*方法, 对羰基硼化合物B2n(CO)n (n=1~6)各种可能的结构进行了优化,对它们的几何构型、电子态、振动频率、核独立化学位移(NICS)和B2CO的分子轨道进行了理论研究, 得到了B2n(CO)n (n=1~6)结构的稳定性信息. 在它们的基态结构中, 羰基的配位方式是端配位(μ1-CO), B2n(CO)n (n=1~5)的基态构型是线形或平面结构, B12(CO)6的基态构型则较为复杂. B2n(CO)n (n=1~3)的基态是三重态, B2n(CO)n (n=4~6)的基态是单重态. 振动频率和轨道的研究为实验提供了重要的理论依据. 相似文献
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应用密度泛函理论, 在B3LYP/6-31G*水平上优化得到了线性簇合物BC2nB (n=1~12, D(h)的平衡几何构型, 并计算了它们的谐振动频率. 在优化平衡几何构型下, 通过TD-B3LYP/cc-pvDZ和TD-B3LYP/cc-pvTZ计算, 分别得到了n=1~12和n=1~7的电子跃迁的垂直激发能和对应的振子强度. 在B3LYP/6-311+G*水平上计算得到了簇合物BC2nB (n=1~12, D(h)的电离能. 基于计算结果, 导出了BC2nB体系电子跃迁能以及第一电离能与体系大小n的解析表达式. 相似文献
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为了从理论层面深入探究团簇ConMoS (n=1~5)的电子性质、光学性质及磁性,弄清其内在关联,依据拓扑学原理和密度泛函理论,在B3LYP/def2-TZVP量子化学水平和多个自旋多重度下对该团簇进行结构优化并分析。结果表明:团簇ConMoS共有21种稳定构型;通过对NPA (自然布居分析,natural population analysis)电荷、静电势、亲电指数、电离势、光学电负性和折射率等分析得出,金属原子有高概率失去电子,非金属原子相对更容易得到电子,团簇Co5MoS中的构型5a在最稳定构型中有高的得失电子能力、反应活性和折射率,Co和Mo原子易发生亲核反应,S原子易发生亲电反应;对该团簇自旋布居数、原子磁矩、轨道磁矩和态密度分析发现,该团簇磁性主要由Co原子的d轨道提供,且团簇Co3MoS表现出了比其它尺寸团簇更为稳定和优异的磁性。最终得出团簇Co3MoS在磁性方面有较好的表现且构型5a在活性和光学领域有一定的潜力。 相似文献
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为了从理论层面深入探究团簇 ConMoS(n=1~5)的电子性质、光学性质及磁性,弄清其内在关联,依据拓扑学原理和密度泛函理论,在B3LYP/def2-TZVP量子化学水平和多个自旋多重度下对该团簇进行结构优化并分析。结果表明:团簇ConMoS共有21种稳定构型;通过对NPA(自然布居分析,natural population analysis)电荷、静电势、亲电指数、电离势、光学电负性和折射率等分析得出,金属原子有高概率失去电子,非金属原子相对更容易得到电子,团簇Co5MoS中的构型5a在最稳定构型中有高的得失电子能力、反应活性和折射率,Co和Mo原子易发生亲核反应,S原子易发生亲电反应;对该团簇自旋布居数、原子磁矩、轨道磁矩和态密度分析发现,该团簇磁性主要由Co原子的d轨道提供,且团簇Co3MoS表现出了比其它尺寸团簇更为稳定和优异的磁性。最终得出团簇Co3MoS在磁性方面有较好的表现且构型5a在活性和光学领域有一定的潜力。 相似文献
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基于密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法, 研究了TinO2和TinO2- (n=1-10)团簇的几何结构、电子结构以及磁性. 结果表明, 两个氧以分离的原子状态吸附在金属团簇的表面, 呈现出以一个钛原子为中心的O-Ti-O 的相邻吸附形式. 中性团簇和阴离子团簇的能量最低结构相似. 稳定性分析表明TinO2具有很高的稳定性, 特别是TiO2和Ti7O2. 此外, 详细讨论了团簇的电离势、电子亲和能、电子解离能和能隙. 基于最低能量结构, 讨论了团簇的磁性, 发现电荷从Ti 原子向O原子转移, 并且电荷转移主要发生在TinO2的Ti-3d、Ti-4s和O-2p轨道. 磁性团簇中反铁磁序占据主导, 磁矩主要来源Ti-3d电子的贡献, 而两个氧原子的贡献非常小. 相似文献
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1,2,4-三氮杂苯-(H2O)n复合物氢键相互作用的密度泛函理论研究 总被引:1,自引:0,他引:1
用密度泛函理论方法在B3LYP/6-31++G**水平上对1,2,4-三氮杂苯-(H2O)n (n=1, 2, 3)氢键复合物的基态进行了结构优化和能量计算, 结果表明复合物之间存在较强的氢键作用, 所有稳定复合物结构中形成一个N…H—O氢键并终止于弱O…H—C氢键的氢键水链的构型最稳定. 同时, 用含时密度泛函理论方法(TD-DFT)在TD-B3LYP/6-31++G**水平上计算了1,2,4-三氮杂苯单体及其氢键复合物的单重态第一1(n, π*)垂直激发能. 相似文献
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采用B3LYP/6-311+G**方法, 我们优化了初始构型中包含两个平面五配位碳原子(ppCs)的C2+nB10-n (n=0~10)团簇的结构并计算了它们的振动频率. 计算结果表明, C2+nB10-n (n=0~2)团簇是稳定的, 而且这三个结构中ppC—B键的Wiberg键级介于0.511~0.909之间, ppC—C键的Wiberg键级为0.2254 (n=1)和0.8586 (n=2), ppC的键级介于3.778到3.879之间, 即这三个结构中存在两个ppCs, 而且ppC遵循八隅规则; C2+nB10-n (n=3~6)团簇的最稳定结构包含一个ppC; C2+nB10-n (n>6)团簇能量最低结构中不存在ppC. 而且只有团簇C2+nB10-n (n=0~2)中没有悬键, 它们的(电子数分别为: 6, 7和8, 计算它们的NICS(0)值表明强芳香性一般位于局部的三元环中心, 表明局部离域有利于平面结构的形成. C2+nB10-n (n=0~2)团簇的第一垂直激发能分别为: 1.91, 0.56和3.12 eV. 相似文献
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利用从头算MP2方法和密度泛函理论B3LYP和B3PW91方法, 研究了杂硼原子簇XB6+ (X=C, Si, Ge, Sn, Pb)的结构、稳定性及化学键合情况. 对C, Si, Ge, B使用6-311+G(d)基组, 对Sn和Pb使用LANL2DZ赝势基组. 研究结果表明, 具有Cs对称性的假平面XB6+ (X=C, Si, Ge, Sn, Pb)结构是势能面上的全域极小点, 其稳定性要高于C6v对称性的锥形结构和C2对称性的假锥形结构. 在B3LYP水平上, 对这些异构体的势能面的极小点进行了自然键轨道(NBO)的分析; 对最稳定构型的最高占据分子轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)能级差、分子轨道(MO)和核独立化学位移(NICS)进行了计算和讨论. 分析了杂原子和硼原子间、相邻硼原子间的键合情况, 讨论了最稳定构型的芳香性质. 相似文献
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本文对上百个FenB2和Fen(n=1~6)原子簇模型进行密度泛函理论计算,用来模拟非晶态合金Fe-B体系的局域结构,并考察类金属元素硼的引入对体系性质的影响。将优化构型的键长和电荷分布与实验数值进行比较,发现本文所使用的原子簇模型在一定程度上可以真实、准确地反映非晶态合金Fe-B体系的局域结构。利用这些构型,我们对其键级、电子、催化以及磁学性质进行了讨论。结果表明:原子簇中均存在着强烈的Fe-B键作用,其中在高铁含量原子簇中Fe-Fe键的作用也较为明显;综合热力学、费米能级及态密度的研究结果,发现原子簇Fe4B2在合成氨和固氮过程中有可能表现出更为优越的催化活性。结合对原子簇Fen和FenB2(n=1~6)平均3d轨道布居数的分析,发现原子簇FenB2(n=1~6)的平均磁矩均小于相应原子簇Fen(n=1~6)的理论数值和纯金属铁的实验数值(5.7~6.0 BM),也就是说原子簇FenB2(n=1~6)均表现出软磁性。 相似文献