聚合型硼氢化物(BH3)n(n=1-3)的几何结构与光谱的研究

采用不同方法B3P86,B3LYP,MP2和LSDA,结合Dunning的相关一致基组cc-PVTZ,对聚合型硼氢化物(BH₃)_n(n=1-3)分子的可能几何构型进行优化计算,得出最稳定构型的几何参数、电子结构、振动频率和光谱等性质参数,并给出了最稳定结构的总能量(E_T),结合能(E_BT),平均结合能(E_av),电离势(E_IP),能隙(E_g),费米能级(E_F)等.结果表明:采用密度泛函DFT中的方法B3P86计算的能量最低,结构参数更接近文献值;三种硼氢化物分子基态都为1重态,电子态分别为¹A',¹A和¹A; BH₃分子的最稳定几何构型为平面三角形结构;B₂H₆为对称性乙烯式D_2h立体结构,H-B之间生成氢桥式三中心双电子键;B₃H₉为C_3ν立体结构,也生成氢桥式三中心双电子键,但三个氢桥三中心双电子键彼此隔离.最后分析了三种氢化物的红外和拉曼光谱、平均结合能、电离势、能隙和费米能级等特性,说明(BH₃)_n(n=1-3)三分子中B₂H₆最稳定,H-B桥键键长比端键更长,最强峰红外光谱强度最大. 关键词： 聚合型硼氢化物 几何构型 光谱     

聚合型铝氢化物(AlH3)n(n=1-3)的几何结构与振动光谱的研究

采用不同方法B3P86、B3LYP、B3PW91和MP2,结合Dunning的相关一致基组cc-PVTZ,对聚合型铝氢化物(AlH3)n(n=1-3)分子的可能几何构型进行优化计算,通过比较计算结果,发现密度泛函DFT中的方法B3P86计算的能量最低．本文采用B3P86方法得出最稳定构型的几何参数、电子结构、振动频率等性质参数,并给出最稳定结构的总能量(ET)、结合能(EBT)、平均结合能(Eav)、电离势(EIP)、能隙(Eg)、费米能级(EF)和差分吸附氢原子能(Ediff)．结果表明：三种铝氢化物分子基态都为1重态,电子态都为 ; AlH3分子的最稳定几何构型为 的平面三角形结构;Al2H6为对称性乙烯式 立体结构,H-Al之间生成氢桥式三中心双电子键;Al3H9为 立体结构,也生成氢桥式三中心双电子键,但三个氢桥三中心双电子键彼此隔离．最后分析了三种氢化物的红外和拉曼光谱、平均结合能、电离势、能隙和费米能级等特性,说明(AlH3)n(n=1-3)三分子中Al3H9最稳定,H-Al桥键键长比端键更长,红外光谱强度最大,差分吸附氢原子能最大,具有较强的储氢性能．     

聚合型铝氢化物(AlH3)n(n=1-3)的几何结构与振动光谱的研究

采用不同方法B3P86、B3LYP、B3PW91和MP2,结合Dunning的相关一致基组cc-PVTZ,对聚合型铝氢化物(AlH3)n(n=1-3)分子的可能几何构型进行优化计算,通过比较计算结果,发现密度泛函DFT中的方法B3P86计算的能量最低．本文采用B3P86方法得出最稳定构型的几何参数、电子结构、振动频率等性质参数,并给出最稳定结构的总能量(ET)、结合能(EBT)、平均结合能(Eav)、电离势(EIP)、能隙(Eg)、费米能级(EF)和差分吸附氢原子能(Ediff)．结果表明：三种铝氢化物分子基态都为1重态,电子态都为 ; AlH3分子的最稳定几何构型为 的平面三角形结构;Al2H6为对称性乙烯式 立体结构,H-Al之间生成氢桥式三中心双电子键;Al3H9为 立体结构,也生成氢桥式三中心双电子键,但三个氢桥三中心双电子键彼此隔离．最后分析了三种氢化物的红外和拉曼光谱、平均结合能、电离势、能隙和费米能级等特性,说明(AlH3)n(n=1-3)三分子中Al3H9最稳定,H-Al桥键键长比端键更长,红外光谱强度最大,差分吸附氢原子能最大,具有较强的储氢性能．     

铝氢化物(AlHn)(n=1～6)几何结构与光谱的研究

采用密度泛函(DFT)中的1B3P86方法,在Dunning的相关一致基组cc-PVTZ水平上,对铝氢化物(AlHn)(n=1～6)可能的几何构型进行优化计算,得出最稳定构型的几何参数、电子结构、振动频率和光谱等性质参数,并给出了最稳定结构的总能量(ET)、结合能(EBT)、平均结合能(Eav)、电离势(EIP)、能隙(Eg)、费米能级(EF)和氢原子差分吸附能(Ediff)等.结果表明铝氢化物基态稳定结构的电子态分别为;n为奇数为单重态1∑g和1A,n为偶数为双重态2A和2Bu;由于Al原子属于缺电子原子,能与等电子原子H化合,通过氢桥键形成氢化物,本文优化计算发现,铝氢化物最稳定的构型都存在氢桥键,且n为奇数的氢化物的氢桥键作用比相邻偶数的氢化物强.最后计算了铝氢化物最稳定结构的红外光谱、平均结合能、电离势、能隙和费米能级等动力学电子特性,分析得出(A1Hn)(n=1～6)氢化物中A1H3的电离势和能隙最大,说明该氢化物最稳定,氢原子差分吸附能最大.     

铝氢化物(AlHn)(n=1-6)团簇结构与光谱的研究

采用密度泛函(DFT)中的B3P86方法,在Dunning的相关一致基组cc-PVTZ水平上,对铝氢化物(AlHn)(n=1-6)团簇的可能几何构型进行优化计算,得出最稳定构型的几何参数、电子结构、振动频率和光谱等性质参数,并给出了最稳定结构的总能量(ET)、结合能(EBT)、平均结合能(Eav)、电离势(EIP)、能隙(Eg)、费米能级(EF)和氢原子差分吸附能(Ediff)等．结果表明铝氢化物团簇基态稳定结构的电子态分别为：n为奇数为单重态 和 ,n为偶数为双重态 和 ;由于Al原子属于缺电子原子,能与等电子原子H化合,通过氢桥键形成氢化物,本文优化计算发现,铝氢化物团簇最稳定的构型都存在氢桥键,且n为奇数的氢化物的氢桥键作用比相邻偶数的氢化物强．最后计算了铝氢化物团簇最稳定结构的红外光谱、平均结合能、电离势、能隙和费米能级等动力学电子特性,分析得出(AlHn)(n=1-6)团簇中AlH3的电离势和能隙最大,说明该氢化物最稳定,氢原子差分吸附能最大．     

铝氢化物(AlHn)(n=1-6)团簇结构与光谱的研究

采用密度泛函(DFT)中的B3P86方法，在Dunning的相关一致基组cc-PVTZ水平上，对铝氢化物(AlHn)(n=1-6)团簇的可能几何构型进行优化计算，得出最稳定构型的几何参数、电子结构、振动频率和光谱等性质参数，并给出了最稳定结构的总能量(ET)、结合能(EBT)、平均结合能(Eav)、电离势(EIP)、能隙(Eg)、费米能级(EF)和氢原子差分吸附能(Ediff)等．结果表明铝氢化物团簇基态稳定结构的电子态分别为：n为奇数为单重态 和 ，n为偶数为双重态 和 ；由于Al原子属于缺电子原子，能与等电子原子H化合，通过氢桥键形成氢化物，本文优化计算发现，铝氢化物团簇最稳定的构型都存在氢桥键，且n为奇数的氢化物的氢桥键作用比相邻偶数的氢化物强．最后计算了铝氢化物团簇最稳定结构的红外光谱、平均结合能、电离势、能隙和费米能级等动力学电子特性，分析得出(AlHn)(n=1-6)团簇中AlH3的电离势和能隙最大，说明该氢化物最稳定，氢原子差分吸附能最大．     

HmTiSin(m=1～2;n=2～8)团簇结构、电子性质和红外光谱的密度泛函理论研究

近些年,由于硅半导体材料在微电子工业中的潜在应用,其理论和实验研究备受人们广泛关注。尤其是过渡金属掺杂的硅团簇材料在物理化学性质方面表现了极好的稳定性。这些主要归因于过渡金属含有未填满的d轨道电子,可以填充硅团簇表面的空轨道,减少团簇表面的悬挂键,进而提高整个掺杂硅团簇的结构稳定性,同时产生各种特殊光学、磁性和超导等性质。采用密度泛函理论DFT-B3LYP方法对H_mTiSi_n(m=1～2; n=2～8)团簇的几何结构和电子性质进行了理论计算,讨论了Ti掺杂硅团簇TiSi_n(n=2～8)及其氢化团簇基态结构的变化规律、解离通道和HOMO-LUMO能隙等特征。结果表明,随着Si原子数目的增加,在TiSi_n(n=2～8)团簇中其掺杂Ti原子依次吸附在团簇的棱、面及结构内部。当在掺杂团簇表面吸附氢原子时,都优于吸附在团簇的硅原子上,而且绝大多数的氢化结构采纳了TiSi_n团簇的骨架构型。解离能和HOMO-LUMO能隙的分析结果表明在团簇表面吸附两个H原子时能够明显提高整个团簇的结构稳定性。二阶能量差分的研究发现TiSi₂和TiSi₆团簇相对其他团簇具有较高的稳定性,同时两个H₁TiSi₇和H₂TiSi₇氢化团簇的稳定性更高。此外,模拟了这些氢化团簇的红外振动特征峰,对主要特征峰进行了归属。这些研究将为过渡金属掺杂硅基团簇材料的实验制备和表征提供重要的理论参考。     

第一性原理对Al_nSi_n(n=1-7)团簇结构与性质的研究

利用广义梯度近似(GGA)的方法研究Al_nSi_n团簇的几何结构,计算它们的基态束缚能B_e(au)、最高占据轨道(HOMO)与最低未占据轨道(LUMO)之间的能隙、费米能、二阶能量差分△_2E(au)以及团簇的总能量.研究表明,Al_nSi_n团簇在n2时呈平面几何结构,从6个原子开始转为空间的立体几何结构,并且随着原子数的增多,两种原子出现相互咬合的趋势;同时Al_4Si_4团簇的束缚能、费米能、能隙都出现了峰值,说明其稳定性较差;分析Al_nSi_n(n=1-7)团簇的二阶能量差分发现:在m+n=3、6时,团簇都出现较稳定的结构.     

WnSi20,±（n=1-5）团簇结构与光谱的理论研究

利用密度泛函理论（DFT）在B3LYP/Lanl2dz水平上对WnSi20,±（n=1-5）团簇的各种可能构型进行了几何结构优化,预测了各团簇的基态结构。并对基态构型的平均结合能、能隙、红外光谱及拉曼光谱进行了系统的理论分析。结果表明：WnSi20,±（n=2-5）团簇的基态结构及亚稳态结构中的Si-Si原子不成键,W5Si20,±团簇的基态构型与W7团簇的基态构型相似,W3Si2＋团簇的基态构型与W50,±团簇的基态构型相似;W5Si2－团簇是比较理想的复合材料;WnSi20,±（n=1-5）团簇的所有IR吸收峰都属于红外光谱中的指纹区的特征吸收区域;除W4Si2－团簇外,其它团簇都具有非刚性特性。     

WnSi20,±（n=1-5）团簇结构与光谱的理论研究

利用密度泛函理论（DFT）在B3LYP/Lanl2dz水平上对WnSi20,±（n=1-5）团簇的各种可能构型进行了几何结构优化,预测了各团簇的基态结构。并对基态构型的平均结合能、能隙、红外光谱及拉曼光谱进行了系统的理论分析。结果表明：WnSi20,±（n=2-5）团簇的基态结构及亚稳态结构中的Si-Si原子不成键,W5Si20,±团簇的基态构型与W7团簇的基态构型相似,W3Si2＋团簇的基态构型与W50,±团簇的基态构型相似;W5Si2－团簇是比较理想的复合材料;WnSi20,±（n=1-5）团簇的所有IR吸收峰都属于红外光谱中的指纹区的特征吸收区域;除W4Si2－团簇外,其它团簇都具有非刚性特性。     

NnHn(n=3~7)氮氢化合物的结构与性质理论研究

本文对53种NnHn(n=3~7)氮氢化合物进行了理论计算，应用自然键轨道理论(Nature Bond Orbital, NBO)和分子中的原子理论(Atoms In Molecules, AIM)分析了化合物的成键特征、相对稳定性。氮原子孤对电子与氮氮键以及氮氮键相互之间的超共轭作用是影响氮氮键长的重要因素。采用原子基团法，比较了化合物的原子基团能量和原子基团生成热。通过预测53种化合物的稳定性，找出了氮氢化合物的稳定性与结构之间的一些规律，为预测氮氢化合物的稳定性提供了新的方法和新的数据。     

Aun（n=2—9）团簇的几何结构和电子特性

采用密度泛函DFT中的 B3LYP 方法，选择LANL2DZ基组，对Aun（n＝2—9）小团簇的各种可能结构进行优化，得到了它们的基态平衡结构并计算出其原子化能.研究表明：随着团簇尺寸的增大，单个原子的平均原子化能逐渐增大.同时分析了团簇的能级分布、最高占据轨道与最低空轨道之间形成的能级间隙.计算出了电子亲和能和电离势，计算值与实验值非常接近.最后分析了费米能级、电子亲和能和电离势形成“奇－偶”振荡效应的原因. 关键词： Au团簇 平衡几何结构 能隙 电子性质     

RuSin（n=1～6）团簇的结构、稳定性和电子性质的密度泛函研究

运用杂化密度泛函理论方法在(U)B3LYP/LanL2DZ水平研究了RuSin(n=1~6)团簇体系的稳定结构及电子性质．结果发现：RuSin(n=1~6)团簇基本保持了纯硅团簇的框架.对原子平均束缚能和分裂能的计算表明,RuSi6团簇是RuSin(n=1~6)团簇中热力学稳定性最强的.对自然电荷分布的研究结果发现,RuSin(n=2,4～6)团簇的最低能结构出现电荷反转现象. HOMO-LUMO能隙的研究结果表明掺入钌原子后团簇的化学活性增强了,且RuSi的化学活性是RuSin(n=1~6)团簇最强的。通过对团簇磁矩的研究发现,RuSi和RuSi3团簇具有了磁性,其余团簇的总磁矩为零,且RuSin(n=1～6)团簇中各原子对团簇总磁矩的贡献不同.     

钛钡硼硅酸盐玻璃结构激光拉曼光谱研究

用激光拉曼光谱系统研究了含钛钡硼硅酸盐玻璃的结构。结果表明ＴｉＯ２含量较低时Ｔｉ４＋主要处于［ＴｉＯ４］中。当ＴｉＯ２摩尔含量约为２０％时，有少量［ＴｉＯ６］形成。当玻璃中Ｔｉ４＋和Ｂ３＋共存时，Ｂ２Ｏ３含量的变化不会改变Ｔｉ４＋的结构状态。但ＴｉＯ２的存在将促进部分Ｂ３＋由［ＢＯ４］转化成［ＢＯ３］，并将这一现象称为“钛硼结构效应”     

在N2中[VnCr3—n（μ3—O）（μ—O2CCH3）6（THF）3]X[n=0—3,X=Cl^—1,ClO4^—,（VO5）0.5^—]及[VnFe3—n（μ3—O）（μ—O2CCH3）6（THF）3]X（n=0—3,X=Cl^—1）

The reaction behavior of the title complexes have been investigated by means of in situ IR in nitrogen atmosphere. It has been found that they enabled the acetic acid to convert to acetone and methane in different temperatures. The results indicate that the sequence of the ketonization reaction activity for the clusters was [V3OAT] > [VFe2OAT], [V2CrOAT] > [Fe3OAT], [VCr2OAT] > [Cr3OAT] [OAT = (mu 3-O) (mu-O2CCH3)6 (THF)3], and the sequence of the methanation reaction activity for the clusters was [Cr3OAT] > [VCr2OAT], [V2CrOAT] > [V3OAT] > [VFe2OAT], [Fe2OAH]. The ketonization reaction activity of [Fe3OAT] were obviously lower than that of [Fe3OAH] [OAH = (mu 3-O) (mu-O2CCH3)6 (H2O)3] and the methanation reaction activity of [Cr3OAT] were also much lower than that of [Cr3OAH]. The difference between [Fe3OAH], [Cr3OAT] and [Fe3OAH], [Cr3OAH] mentioned above were discussed.     

类硼烯HBNaX（X=F,Cl）的构型及异构化反应的理论研究

用ＲＨＦ／６－３１Ｇ＾＊解析梯摭方法研究了类硼烯ＨＢＮａＦ和ＨＢＮａＣｌ的结构２，均得到了３个平衡构型和２个异构化反应的过渡态构型，经动力学分析表明，其中两种平衡要型是它们存在和参加化学反应的基本构型，分子各平衡构型的结构特点及稳定性，给出了各构型的Ｍｕｌｌｉｋｅｎ集居数和基本构型的前线分子轨道，并讨论了基本构型的反应活性及卤素原子（Ｆ，Ｃｌ）对构型稳定性和基本的构型反应活性的影响。     

NnHn(n=3～7)氮氢化合物的结构质理论研究

本文对53种NnHn(n=3～7)氮氢化合物进行了理论计算,应用自然键轨道理论(Nature Bond Orbital,NBO)和分子中的原子理论(Atoms In Molecules,AIM)分析了化合物的成键特征、相对稳定性.氮原子孤对电子与氮氮键以及氮氮键相互之间的超共轭作用是影响氮氮键长的重要因素.采用原子基团...     

Unique Magnetic Moment and Electronic Properties for Fe（MgO）n（n=1-8） Clusters： First-Principles Calculations

The geometries and electronic properties of Fe（MgO）n are systematically investigated by the density functional theory. The results show that the doped Fe atom is prone to bond with the O atom, and Fe almost does not disturb the frame of （MgO）n. The second-order energy difference, the fragmentation energies and the electron amnities show that Fe（MgO）4 and Fe（MgO）6 possess relatively higher stabilities. The HOMO-LUMO gaps of Fe（MgO）n decrease obviously as compared with （MgO）n. Almost equal unpaired electrons of the 3d state of the Fe atom in Fe（MgO）n result in a nearly equal magnetic moment of Fe（MgO）n.     

RuSin±(n=1~6)团簇的几何结构、电子性质与磁性的理论研究

运用杂化密度泛函理论在(U)B3LYP/LanL2DZ水平研究了RuSi_n~±(n=1～6)团簇的几何构型、电子性质和磁性.结果发现:RuSi_n~±(n=1～6)团簇除n=5外,基本保持了RuSi_n(n=1～6)团簇的基本框架.RuSi₂~+团簇和RuSi₃~-团簇分别是RuSi_n~+和RuSi_n~-(n=1～6)团簇最低能结构中热力学稳定性最强的团簇.在RuSi_n~+和RuSi_n~-(n=1～6)团簇中Ru原子比Si原子对体系电荷贡献大.HOMO和LUMO的研究结果说明,RuSi_n~-(n=1～6)团簇的LUMO对电子没有亲和力.RuSi~+是RuSi_n~+(n=1～6)团簇中化学稳定性最强的团簇.而RuSi₅~+团簇是化学活性强弱的团簇.RuSi_n^±,0(n=1～6)团簇的极化率...