团簇NiPS3异构转化热力学与动力学分析

为了探究团簇NiPS₃的稳定性和异构转化机理,本文利用密度泛函理论,在B3LYP/def2-tzvp的量化水平下,对团簇NiPS₃的初始构型进行优化分析和异构化计算,得到了10种优化构型和7种异构转化类型.从化学反应的热力学和动力学对异构转化反应进行讨论分析,得出了以下结论：团簇NiPS₃的异构转化反应依赖于非金属-金属和非金属-非金属之间的成键与断键;反应物与产物稳定性差别越大,反应进行的越彻底;除反应2⁽(2))→1⁽(4))外,其他的异构化反应在低温下更加易于自发进行;异构化反应趋向于正向进行,即能量高的构型向能量低的构型转换更容易;构型1⁽(2))、构型2⁽(2))和构型1⁽(4))是团簇NiPS₃异构转化的最终产物,进行相关材料的研究、开发和生产时,可优先考虑.     

团簇Ni4P催化析氢性能研究

为探究团簇Ni₄P催化析氢最强的结构,基于密度泛函理论,在B3LYP/Lan12dz水平下,对团簇Ni₄P的初始构型进行计算和优化,得到5种优化构型。从热力学稳定性、前线轨道图和前线轨道能级差对团簇Ni₄P的析氢性能分析发现,构型1^（4）和1^（2）的热力学稳定性较强;团簇Ni₄P各优化构型均易吸附水中的氢原子,Ni原子为团簇Ni₄P催化活性位点,且构型1^（4）、1^（2）和2^（4）催化析氢的活性更强。(1^（2）)-H、(2^（2）)-H在电化学脱附法和化学重组法中均具有较强的催化活性。以上说明构型1^（2）是团簇Ni₄P催化析氢最强的结构。     

团簇CrPS4催化性质研究

为了探究团簇CrPS₄的催化反应活性,研究其在催化方面的潜能,本文根据拓扑学原理,利用密度泛函理论,采用B3LYP泛函和def2-tzvp基组,分析了该团簇16种稳定构型的贡献率、费米能级、能隙差、态密度等方面的数据,得出以下结论：在这16种构型中,构型5^（2）的能隙差最小,电子最容易发生跃迁。构型5^（2）和构型4^（2）的催化反应活性较强,值得深入研究。团簇CrPS₄失电子能力要略强于得电子能力,S对HOMO-LUMO轨道的贡献率最大,分别为66.98%和63.93%,Cr、P原子次之,S为此团簇潜在的反应活性位点。本文丰富了团簇CrPS₄在催化方面的研究内容,为以后的应用提供了理论基础。     

Ni2Fe2P团簇结构及电子性质的DFT研究

利用DFT(密度泛函理论)方法对原子簇模型Ni2Fe2P的二十余种可能构型分别在二、四重态下进行优化计算，分析比较了优化结果的能量、成键及电荷分布情况。结果表明：原子簇Ni2Fe2P二重态比四重态稳定，二重态时以变形的四方锥构型最稳定，四重态时以变形的三角双锥构型最稳定；无论是二重态，还是四重态，Fe-P间的成键能力均要强于其它键；随着P原子周围成键金属原子的增加．P原子所带正电荷逐渐增加。     

原子簇FenB2(n=1～6)结构和性质的DFT研究

本文对上百个Fe_nB₂和Fe_n(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Fe_n和Fe_nB₂(n=1～6)平均3d轨道布居数的分析，发现原子簇Fe_nB₂(n=1～6)的平均磁矩均小于相应原子簇Fe_n(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Fe_nB₂(n=1～6)均表现出软磁性。     

有机氟化合物量子化学研究 I: 二氟乙炔分子中化学键特性的从头计算

实验发现, F-C≡C-F与H-C≡C-H相比, 其C≡C三重键的离解能要小250.8kJ/mol,而该键的键长却比C~2H~2的短。这与"键越短键就越强"的传统看法不一致。我们通过从头计算研究, 发现主要原因是C~2F~2分子中F原子的孤对电子对C≡C三重键起反键作用, 从而削弱了C≡C三重键的强度; F原子的吸电子性又使C的原子轨道收缩效应增强,而使得C≡C三重键变短。     

相转移催化(PTC)反应研究IV.偕二卤螺戊烷衍生物的合成及脱卤反应

本文应用相转移催化(PTC)二卤卡宾加成反应合成了1,1-二卤-4-烷基-4-(对位取代苯基)-螺戊烷衍生物(5a-d,6a-d),将化合物5a通过钠和甲醇进行还原脱溴反应,可获得相应的螺戊烷衍生物.     

团簇Co3FeP催化析氢

为研究非晶态合金Co-Fe-P三元体系催化析氢的性能,以团簇Co3 FeP为局域模型,利用密度泛函理论和前线轨道理论,在B3LYP/Lan12dz的量化水平下,对团簇Co3 FeP的热力学稳定性和在催化水解析氢的两步反应过程中的催化性能进行分析.结果发现三重态构型能量较低且三角双锥-构型1(3)的能量最低,三角双锥-构...     

Co-B非晶态合金中电子转移问题的量子化学研究

根据Co -B非晶态结构的短程有序、Co和B之间是较强的化学作用以及化学键理论 ,设计了ComB2 (m=1～ 4)原子簇模型 ,用DFT方法对其进行高水平的量子化学计算 ,结果表明 ,模型体系ComB2 (m =1～ 4)中 ,B原子供给Co原子电子 ,这与非晶态合金的实验结果一致 ,同时存在B -B直接相连 ,为了比较 ,也选择了ConB (n =1～ 4)模型 ,计算结果与实验不符 ,说明ComB2 (m =1～ 4)原子簇模型更能反映非晶态的结构特点 .     

Quantum Chemical Study on Geometry and Property of Cluster Ni_4P

1INTRODUCTION Amorphous alloys attractive to scientists have worked in the field of materials and catalysts since they have many excellent physical and chemical pro-perties,such as high magnetic susceptibility,high specific heat,high strength,ductile in compression,low coefficient of friction,high corrosion resistance,super plasticity within the range,ferromagnetism and super conductivity[1~5].Especially,amorphous alloys as catalytic materials have shown either hig-her activity or selectiv…