| (Al16Ti)n± (n=0-3)离子团簇中Ti原子对电子结构及其与H2O分子相互作用的显著影响 |
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| 作者姓名： | 刘以良 滑亚文 蒋刚 陈军 |
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| 作者单位： | 1 西南民族大学电气信息工程学院, 成都610041;
2 四川大学原子与分子物理研究所, 成都610065;
3 中国工程物理研究院, 表面物理与化学重点实验室, 四川绵阳621907 |
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| 基金项目： | The project was supported by the Special Funds of the National Natural Science Foundation of China (11247232), Scientific Research Foundation of the Education Department of Sichuan Province, China (14ZB0465), and Fundamental Research Fund for the Central Universities, Southwest University for Nationalities, China (2015NYB05). |
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| 摘 要： | 用密度泛函理论结合全电子自旋极化方法构建并优化出了最稳定的(Al16Ti)n± (n=0-3)离子团簇, 研究了其几何结构、稳定性和电子结构. 同时研究了水分子在(Al16Ti)n± (n=0-3)离子团簇表面的吸附结构和吸附能. 研究结果与纯(Al17Ti)n± (n=0-3)离子团簇的电子结构及其与H2O分子的相互作用规律做了对比. 通过电子最高占据轨道和最低空轨道的空间分布, 发现大部分的活性电子占据在Ti 原子位置, 少量电子根据曲率从大到小的顺序依次占据. 通过分析最稳定的(Al16TiH2O)n± (n=0-3)吸附化合物的几何结构可以看出, 水分子都倾向于吸附在Ti原子上, 并且为亲氧吸附. 在所有的吸附化合物中, (Al16TiH2O)+具有最短的平均O―H键长, 比孤立H2O分子中的O―H键约长0.0003 nm, 然后随着电子数的增加或减少, O―H键都会进一步被拉长. 研究结果表明, Al 团簇离子中Ti 原子的掺杂可以有效提高H2O分子的解离效率. 另外, 在金属团簇的几何结构效应与杂质效应共同出现时, 杂质的影响占据了主导地位.
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| 关 键 词： | (Al16Ti)n± (n=0-3)离子 H2O分子吸附 几何结构 电子结构 杂质效应 |
| 收稿时间： | 2015-01-19 |
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