密度泛函理论研究Nin团簇的基态结构和性质

使用密度泛函理论,计算得到了Nin(n=2~8)团簇的基态几何结构。结果表明,团簇的结构与块体不同,随尺寸变化较大;由于Jahn-Teller效应的存在,团簇的基态结构采取对称性较低的构型;每原子平均束缚能、配位数均随尺寸单调增长;Nin(n=4,5)团簇的分裂以失去Ni2方式进行,其余以失去镍原子方式进行;电离势随尺寸的振荡趋势与实验一致。     

掺铅锂小团簇的结构、稳定性和化学键研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法,对锂原子用全电子6-311++g(d,p)基组,铅原子用sddall相对论有效实势基组研究了LinPb(n=7~9)二元团簇较低能量构型的几何结构,并讨论了能量最低的基态构型的化学键和稳定性.研究表明,掺入的铅原子与锂原子之间形成的化学键为共价键,并且成键的价电子对倾向于铅原子.Li8Pb二元团簇基态构型的最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUOMO)之间的能隙比LinPb(n=7,9)二元团簇基态构型的大.此外,基于对LinPb(n=7~9)二元团簇基态构型平均原子化能、垂直电离能和垂直电子亲和能的计算分析,得出Li8Pb二元团簇的基态构型最稳定.     

Pbn(n=2～9)团簇的几何结构和电子特性

在相对论有效原子实势（RECP）近似下,用密度泛函中的B3LYP/LANL2DZ方法,对纯Pbn（n=2-9）团簇的各种可能几何构型进行全优化计算,得到它们的基态结构和电子特性;分析了其形成规律;并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.     

BmN2(m=2-9)团簇的结构特征与稳定性

采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-311G*水平上对BmN2(m=2-9)团簇的几何构型和电子结构进行了结构优化和振动频率计算.结果表明,BmN2团簇基态结构m≤3时为N原子插入B-B键中形成的线状结构;m>3时为N原子插入Bm环中或Bm环上B-B键边桥配位形成的环状结构.通过对基态结构的能量分析,得到了BmN2(m=2-9)团簇的稳定性信息.     

团簇Y3O、Y3O-和Y3O+的几何和电子结构

采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在LANL2DZ基组下,对团簇Y3O、Y3O^-、Y3O^ 的几何结构进行优化。结果表明,Y3O团簇的平衡构型都是四面体结构,具有Cs对称性。YsO的基态是两重态2^A′,Y3O^-的基态是三重态。A″,Y3O^ 的基态是单一态1^A′。计算得到的电子亲和能和电离能都与实验吻合。电荷分布和自旋密度分析表明团簇Y3O的性质主要取决于“碎块”Y3。     

团簇Y_3O,Y_3Oˉ和Y_3O~+的几何和电子结构

采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在LANL2DZ基组下,对团簇Y3O、Y3O-、Y3O+的几何结构进行优化。结果表明,Y3O团簇的平衡构型都是四面体结构,具有CS对称性。Y3O的基态是两重态2A′,Y3O-的基态是三重态3A′′,Y3O+的基态是单一态1A′。计算得到的电子亲和能和电离能都与实验吻合。电荷分布和自旋密度分析表明团簇Y3O的性质主要取决于"碎块"Y3。     

BmNn和BmNn^＋团簇结构的研究

本文采用密度泛函理论（DFT）的B3LYP方法,在6-31G（d）水平上对BmNn（m＋n≤5）团簇及其阳离子的几何构型、电子结构进行了理论研究,结果表明：BmNn（m＋n≤5）团簇的基态构型中,BN、B2N、B3N、B2N3,和B3N2均为线形结构,其余均为平面结构;BMNN^＋（m＋n≤5）团簇的基态构型中,BN^＋、B2N2^＋、BN3^＋,B2N3^＋、和B4N^＋均为线形结构,其余均为平面结构。     

B_（10）和KB_（10）团簇的几何结构和电子性质

应用密度泛函理论（DFT）中的B3LYP方法在6-311＋G（d）水平上计算并分析了B10和KB10团簇的几何结构及电子性质。同时,讨论了团簇的平均结合能、能级间隙、自然电荷分布和极化率。研究表明：B10团簇的基态为半平面构型,KB10团簇的基态是以B10半平面为配位基,并与K原子构成的配位络合物。能级间隙和平均结合能结果表明增加一个K原子改变了B原子之间的成键作用。另外,对平均线性极化率和超极化率的研究表明：基态B10团簇增加一个K原子后KB10团簇的电子结构更趋于紧凑,并具有明显的非线性光学特性。     

AlnN+m(n+m=2～5)团簇的结构与稳定性

用自洽场理论 (HF)在 STO- 3G水平上对 Aln N+m(n+m=2～ 5)团簇的几何构型进行优化和频率计算 .通过对得到的各团簇基态结构的键型、键长以及键角等几何参数进行的分析和讨论表明 Al- N键为主要键型 .对其系统的能量和原子化能的比较和研究发现 ,Al N+m (m>1 )基态结构均为多重度较高的电子态对应的结构 ;在相同原子数时 Aln N+结构最稳定 .     

Ga2As团簇结构及其电光特性的研究

利用密度泛函理论（DFT）B3LYP泛函方法,在6-31G^＊水平上计算研究了Ga2As,Ga2As^-和Ga2As^＋团簇的几何结构和电光特性,得到各团簇的基态和亚稳态结构,计算的团簇振动频率与实验结果吻合较好。分析结果表明,带电原子间的静电库仑作用变化使得离子团簇的基态结构发生畸变,进而影响了团簇的电光特性。     

（BN）n及SiB（n-1）Nn（n=2-11）稳定结构的研究

利用遗传算法及Gastreich提出的经验势函数,研究了（BN）n（n=2-11）和SiBn-1Nn（n=2-11）团簇的可能稳定结构,对能量较低的异构体在HF/STO-3G水平进行优化,得到了（BN）n（n=2-11）和SiBn-1Nn（n=2-11）团簇稳定结构单环及线状结构,并进一步分析了单环的结构特征及相对稳定性。     

具有多重互穿结构的配位聚合物[Co（bpe）4（CNS）2]n

采用1,2-二（4-吡啶）乙烯,硫氰酸铵和乙酸钴在水热条件下合成了配位聚合物[Co（bpe）4（CNS）2]n（bpe=1,2-二（4-吡啶）乙烯,CNS=硫氰酸根）,并通过元素分析、x-射线单晶衍射等技术对其结构进行了表征。配合物属四方晶系,空间群为14;晶体学参数：α=1．5897nm,b=1．5897nm,C=1．5446nm;β=90°,V=3．903nm^3,Z=4,R1=0．0784,wR2=0．1908。晶体的基本构建基元包含一个钴（Ⅱ）原子,四个1,2-二（4-吡啶）乙烯,两个无序的硫氰酸根,其中每个Co（Ⅱ）原子与四个1,2-二（4-吡啶）乙烯相连形成了具有菱形格子的[4,4]二维网,有趣的是,沿C轴加角为90。的的二维网又互穿构筑了2D→D的配位聚合网络。     

第一性原理研究Au_n(n=2-11)团簇的结构和稳定性

从第一性原理出发,利用密度泛函理论中广义梯度近似对Aun(n=2-11)团簇进行了结构优化、能量和振动频率分析,得到了金团簇最低能量结构及亚稳态结构.计算结果表明,Aun(n=2-11)团簇的基态结构均为平面结构,Aun可通过Aun-1边戴帽一个原子生长而得,归咎于相对论效应引起的sd杂化.综合Aun团簇基态的平均结合能、离解能及二阶能量差分可知,n为偶数的Aun团簇的稳定性相对较高,并且Au6团簇的稳定性在所有团簇中是最突出的.     

Cu_n（n=1-6）团簇上CH_2和CH_3自由基C—H键对称伸缩振动模式的软化

利用密度泛函理论（Density Functional Theory,DFT）中杂化泛函（B3LYP）理论方法,计算了CH2和CH3自由基吸附在Cun（n=1-6）团簇上时C-H对称伸缩振动模式的软化性质,结果表明,CH2在Cun团簇上的吸附要比CH3的吸附强.计算得到的C-H键的振动频率与实验上测量的这两个自由基吸附在Cu（111）表面的结果符合地很好,随着团簇尺寸的增加,C-H对称伸缩振动频率的软化（红移）越来越大.     

Ir（110）表面原子结构、氧原子吸附和STM图像的第一性原理研究

用密度泛函理论（DFT）的总能计算研究了金属Ir（110）表面结构以及氧原子的吸附状态.计算得到Ir（110）-（1×1）的外层表面间的弛豫分别是-13.3%（△d12/d0）和＋6.1%（△d23/d0）,表面能σ=175meV-2,功函数Φ=5.22eV;相应的Ir（110）-（1×2）缺列再构表面的△d12/d0=-9.7%,△d23/d0=-2.4%,表面能为169meV/2,Φ=5.33eV.研究Ir（110）-（1×1）和（1×2）再构表面氧吸附,发现各吸附位置的吸附能值均为正值,表明吸附为放热反应,且氧原子最有可能吸附在短桥位（shortbridgesite,SB）.同时我们还模拟计算Ir（110）-（1×2））缺列再构表面和氧吸附再构表面的扫描隧道显微镜（STM）图像并记录STM针尖的起伏变化,结果显示表面吸附氧的位置远高于{001}方向的铱原子列,但是在STM形貌图上氧原子基本上没有凸起.     

酸碱调控的两个三价铁配合物的合成和结构研究

多齿配体N,N,N’,N’一四羟乙基乙二胺（简写为H4edte）和Fe（C10。）3-9H20或FeCl3’6H20在MeOH或MeOH／MeCN（体积比6：1）的溶液中合成了一个二核铁配合物[Fe：（H：edte）：]（C104）2（1）和一个有斗μ1,3-叠氮桥连的含NaCl型结构的三维配位聚合物（NMe。）2[FeNa（N3）6]（2）．x一射线晶体学表征结果显示,配合物1是个二核铁配合物,属于单斜晶系,空间群P2,／c,a=0．074401（9）nm,b=1．20539（1g）nm,c=1．7575（2）nm,d=T=90°,β=97．562（2）。,V=1．5627（3）nm3,Z=2;配合物2属于立方晶系,空间群尸2（1）3：a=b=C=1．27509（6）nm,α=β=y=90。,V=2．07311（17）nm’,Z=12．配合物1的结构中多齿配体H4edte只脱了两个醇羟基中的质子,且有一个醇羟基没有与金属配位．配合物2属于立方晶系,空间群为尸2（1）3,在配合物2中,多齿配体H。edte并未参与配位,只起到调节溶液酸碱性的作用,大阳离子NMe4＋则通过微弱的氢键与Fe一（μ1,3,-Nj）-Na组成的框架作用,起到了稳定框架的模板作用．     

1-（4-硝基苯基）-3-4-羟基-6-甲基-嘧啶）-三氮烯的合成及其与镍的显色反应

本文报道了1-（4-硝基苯基）-3-（4-羟基-6-甲基-嘧啶）-三氮烯（NPHMPDT）的合成及其与镉的显色反应研究。在OP的存在下,pH11．0的Na284O2-NaOH缓冲溶液中,该试剂能与镍发生显色反应,镍与NPHMPDT形成摩尔比为1：3型的配合物。在470nm处有一最大正吸收,在540nm处有一最大负吸收。以470nm为参比波长,540nm为测量波长进行双波长测定,表观摩尔吸光系数为1．48×10^5 L／（mol·cm）镍的浓度在0～400ug／L范围内符合比尔定律。用拟定方法测定铝舍金中微量镍,结果满意。     

Aun（n=1-6）团簇的密度泛函理论研究

应用密度泛函理论（DFT）方法中的B3LYP与BPW91方法,对Aun（n=1-16）团簇的中性分子、阴离子、阳离子的可能几何构型进行了优化,并计算了它们的结合能、结合能的二阶差分、HOMO1-LUMO能隙、电离能和电子亲和能．研究结果表明：含7个以内金原子的团簇倾向于形成二维结构,各类粒子都表现出奇偶震荡效应．     

Fe_n,Co_n和Ni_n(n=2～4)分子团簇的自旋极化效应

采用密度泛函理论中的交换关联函数B3P86,对Fen,Con和Nin(n=2~4)分子团簇进行了几何结构的优化。对于每一个分子体系,为了能找到具有最低能量的结构,分别考虑多种同分异构体和不同的多重度,最终得到它们的基态结构、键长和键能。结果表明:Fen,Con和Nin(n=2~4)分子的最低能量随着多重性的增加而降低,这种电子自旋的非平衡性显示出自旋极化效应。     

配位聚合物[Co2（bte）3（NCS）4（H2O）2]n的合成和晶体结构

合成了标题化合物[Co2（bte）3（NCS）4（H2O）2]n（bte=1,2-双（三氮唑-1-基）乙烷）,用X射线单晶衍射仪测定了晶体结构,空间群为Pi,a=7．7962（2）,b=8．3407（4）,c=14．7735（5）A,α=86．835（2）,β=76．2031（9）,γ=80．583（3）°．晶体包含两个独立的结构[Co（bte）（NCS）2（H2O）2]和[Co（bte）2（NCS）2]．[Co（bte）（NCS）2（H2O）2]的结构是由1个bte配体桥联2个Co^2＋离子形成的一维中性链,其中Co^2＋离子位于由bte的4个氮原子和2个反式NCS^-的2个氮原子和2个水分子组成的扭曲八面体环境中．[Co（bte）2（NCS）2]的结构是由2个bte配体桥联2个Co^2＋离子形成的一维中性链,其中Co^2＋离子位于由bte的4个氮原子和两个反式NCS^-的2个氮原子组成的扭曲八面体环境中．