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《厦门大学》 2007年
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掺杂碳团簇C_nS~(2-)(n=6-18),C_nAl_2~+(n=1-8)和HC_nSi~+(n=1-10)的理论研究

刘静  
【摘要】: 本文对C_nS~(2-)(n=6-18)团簇、C_nAl_2~+(n=1-8)团簇以及HC_nSi~+(n=1-10)团簇进行了详细的理论研究。应用分子图形学,分子力学和量子化学相结合的方法,在密度泛函B3LYP/6-311G~*(B3LYP/6-311G~(**))水平上对多种可能的结构模型进行几何优化,并通过计算振动频率找出其中稳定的同分异构体构型。同时在B3LYP/6-311+G~*(B3LYP/6-311+G~(**))水平上对优化后的构型进行了单点能量计算,以确定其基态构型。基于对基态构型的NBO电荷分布和价键结构的计算分析,总结出了基态构型的结构规律。基于对成键性质、相邻团簇的能量差、增量结合能和电子解离能的计算和分析,很好的解释了实验谱图中谱峰强度的奇偶变化规律。本文的计算结果将为进一步的理论研究提供依据。以上研究结果可概括为以下几个方面: 1.C_nS~(2-)(n=6-18)团簇 C_nS~(2-)(n=6-18)团簇的基态构型是硫原子位于碳链末端的直线型结构。n为偶数的C_nS~(2-)团簇要比n为奇数的C_nS~(2-)团簇稳定。在n为偶数的C_nS~(2-)团簇中,碳链中的C-C键长长短交替变化,具有类似聚炔的成键特征,即单键和叁键交替连接,NBO键级分析也证实了这一成键特征。本文从基态构型的成键性质、价电子结构、最高振动频率,相邻团簇的能量差(△E_n)、增量结合能(△E~I)、电子解离能(EDE)和二级电子解离能(SEDE)等方面对C_n~S(2-)(n=6-18)负离子团簇的性质展开了深入的理论研究,理论计算的结果很好地解释了实验谱图中谱峰强度的奇偶规律。 2.C_nAl_2~+(n=1-8)团簇 C_nAl_2~+(n=1-8)团簇的基态构型是两个铝原子分别位于碳链两端的线型或弯曲线型结构。当n=1、2时,基态构型是直线型结构,当n=3-8时,基态构型是弯曲线型结构。NBO电荷分析显示正电荷主要分布在碳链两端的Al原子上。偶数团簇中碳链具有聚炔的成键特征,奇数团簇中碳链具有累积烯烃的成键特征。n为偶数的C_nAl_2~+团簇比n为奇数的C_nAl_2~+团簇稳定。这一奇偶变化规律可从成键性质、相邻团簇的能量差(△E_n)、增量结合能(AE~I)和垂直电离能(IP_v)等方面来解释。本文计算的结果与实验检测到的C_nAl_2~+(n=1-8)团簇谱峰强度的变化规律一致。 3.HC_nSi~+(n=1-10)团簇 HC_nSi~+(n=1-10)团簇的基态构型是氢原子和硅原子分别位于碳链两端的直线型结构。n为偶数的HC_nSi~+团簇比n为奇数的HC_nSi~+团簇稳定。NBO计算的电荷数值显示正电荷主要分布在碳链两端的硅原子和氢原子上,而负电荷分散分布在碳链上。在偶数n的HC_nSi~+团簇中,碳链中的C-C键长长短交替变化,具有类似聚炔的成键特征,即单键和叁键交替连接。本文从基态构型的成键性质、价电子结构、最高振动频率、相邻团簇的能量差(△E_n)、增量结合能(△E~I)、绝热电离能(IP_a)以及解离通道等方面解释了实验谱图中HC_nSi~+(n=1-10)团簇偶强奇弱的稳定性规律。
【学位授予单位】:厦门大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O641.1

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 黄群建,刘朝阳,刘海锋,黄荣彬,郑兰荪;激光产生的C_nSi_m~±、C_nSi_mH~+及其结构分析[J];化学物理学报;1995年02期
2 王广厚;原子团簇的稳定结构和幻数[J];物理学进展;2000年01期
3 王广厚;团簇物理学[J];物理;1995年01期
4 王广厚;国际关于团簇研究的某些进展[J];中国科学基金;1995年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王安平,于洪林,姚杰;沸石基质中CdS团簇的Raman光谱及量子尺寸效应[J];吉林大学学报(地球科学版);2004年01期
2 唐国艳;徐丹;徐世峰;;Al_m W_n (m+n=2~6)团簇结构与稳定性的研究[J];长春大学学报;2008年08期
3 徐明;李春霞;涂林君;黄钘;羊富曼;;中小尺寸CdS团簇的结合能随尺寸变化关系的研究[J];材料导报;2008年S3期
4 杨合情,张良莹,姚熹;膜模拟化学在纳米材料中的应用研究[J];材料研究学报;1999年06期
5 唐国艳;杨雪;;AlW_n(n=1~9)团簇的结构及稳定性[J];大学物理实验;2007年04期
6 唐国艳;杨雪;;Al_nW_m(n+m=3)混合小团簇的结构和稳定性的密度泛函研究[J];大学物理实验;2008年01期
7 刘朝阳,黄荣彬,郑兰荪;HC_nS~-与HSC_n~-簇离子的量子化学从头计算[J];高等学校化学学报;1997年05期
8 刘朝阳,黄荣彬,郑兰荪;直线型C_nP~-(n=1~11)结构的理论研究[J];高等学校化学学报;1997年12期
9 赵葵,吴秀坤,郭继宇,倪嵋楠,隋丽,梅俊平,包轶文,游曲波,周立鹏;碳微集团束的产生及其在CR-39中径迹的AFM观测[J];核技术;2002年07期
10 唐紫超,刘朝阳,石磊,黄荣彬,郑兰荪;C_nF~-_m的激光产生与统计分布[J];化学物理学报;1996年04期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 王晓东;田勇;彭晓峰;;气液相变的自聚集分析[A];第七届北京青年科技论文评选获奖论文集[C];2003年
2 严宝珍;胡高飞;林天乐;;用~(17)O-核磁共振研究饮用水的团簇结构特征[A];中国化学会第十三届有机分析与生物分析学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 宋明星;与大气和星际相关瞬变物种激发态的理论研究[D];吉林大学;2011年
2 刘玉真;掺杂In团簇和(TiO_2)_n团簇的理论研究[D];南京理工大学;2011年
3 宋薇;镍团簇的结构及性质的理论研究[D];吉林大学;2011年
4 陈宏;碳、硫二元原子团簇的实验和理论研究[D];厦门大学;2001年
5 苏长荣;第一原理方法对钠团簇铋纳米管和Si(15,3,23)表面的理论研究[D];清华大学;2004年
6 王玲;分子动力学方法研究He在金属中的行为以及金属团簇结构、生长动力学过程[D];复旦大学;2005年
7 于广涛;一些含Si、P或S分子的结构和稳定性的理论研究[D];吉林大学;2006年
8 程敬泉;银、金纳米材料的超声化学、电化学制备与表征[D];天津大学;2005年
9 刘洪海;纳米团簇的结构和相变及纳米线断裂机理的理论研究[D];天津大学;2005年
10 马庆敏;磁性过渡金属及其碳混合团簇的DFT研究[D];河北师范大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭焕岭;质子化氨水团簇稳定结构及红外光谱的探究[D];山东师范大学;2011年
2 焦建军;带电氨水团簇的结构、稳定性和红外振动谱[D];山东师范大学;2011年
3 于海宁;氢键氨水团簇的结构和稳定性研究[D];山东师范大学;2011年
4 侯春旺;母结构在纳米拉伸中的作用及其产物的拉伸力学性质研究[D];河北科技大学;2011年
5 王伟超;碱金属含氮化合物二元团簇的密度泛函理论研究[D];兰州理工大学;2011年
6 陈永静;社会情感优化算法在团簇结构优化中的应用研究[D];太原科技大学;2011年
7 吴洋;采用Lennard-Jones原子间势研究(C_(60))_N分子团簇的结构演化行为[D];新疆大学;2011年
8 刘莉;利用Gupta势结合分子动力学方法研究Co-Cu混合团簇的熔化行为[D];新疆大学;2011年
9 艾合买提江·司地克;利用遗传算法和密度泛函理论研究“Cu_(13)”~±团簇的几何结构和电子性质[D];新疆大学;2011年
10 刘立仁;硼团簇及锂、铝原子掺杂硼团簇的密度泛函理论研究[D];新疆师范大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 郑兰荪,黄荣彬,李文莹,张鹏,王光国,周牧易;激光等离子体源飞行时间质谱计[J];化学物理学报;1992年05期
2 黄荣彬;李文莹;张鹏;郑兰荪;;激光作用(艹屈)产生的正负离子的相关研究[J];化学研究与应用;1992年03期
3 黄荣彬,张鹏,郑兰荪;C_nX~-(X=B、N、H)的激光产生与结构探讨[J];结构化学;1992年06期
4 王广厚;团簇物理的新进展(Ⅰ)[J];物理学进展;1994年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵江;崔磊;胡永金;滕玉永;赵同军;曾祥华;;P_6团簇结构与稳定性的理论研究[J];原子与分子物理学报;2007年06期
2 林成;刘志林;尹桂丽;;非金属元素对工业纯钛相变温度影响的理论研究[J];稀有金属材料与工程;2008年04期
3 王鑫鑫;刘伟东;屈华;陈超;;V对Al_(12)Fe_3Si影响的价电子理论研究[J];兵器材料科学与工程;2009年05期
4 沈洪涛;王东来;孙晓萍;翟玉春;;C_(80)衍生物C_(80)X_(12)(X=H,F,Cl,Br)的理论研究[J];东北大学学报(自然科学版);2010年02期
5 宫利东;刘燕;杨忠志;;铝离子水分子团簇Al~(3+)(H_2O)_n(n=1~6)性质的理论研究[J];辽宁师范大学学报(自然科学版);2010年02期
6 张云生;赵白云;董永绵;王美山;;丁二酰亚胺分子的几何结构及红外光谱性质的密度泛函理论研究[J];科技创新导报;2007年36期
7 石敏;房虹娇;许育东;郝曼曼;陈绵松;于桂洋;姚丹;;氧化锆基固体电解质价电子结构研究[J];金属功能材料;2009年06期
8 江南;杨儒;邱瑾;李敏;;2,2-二羟甲基丁醛的结构和性质的理论研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2006年01期
9 朱悦风;马万勇;周建华;房玉真;吴建国;;GeH_2LiF类锗烯的结构及异构化反应的研究[J];山东轻工业学院学报(自然科学版);2007年02期
10 弭光宝;李培杰;何良菊;Попель П С;;镁合金熔体结构信息的价电子理论研究(英文)[J];稀有金属材料与工程;2010年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 罗务揆;霍应元;;弹性防护绳对颤振模型特性影响研究[A];第十一届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2009年
2 宋京其;郑学然;那贤昭;仇圣桃;;连铸结晶器振动双缸同步电液伺服系统[A];第三届全国流体传动及控制工程学术会议论文集(第三卷)[C];2004年
3 李厚民;朱若燕;周金枝;毛为民;;囊式空气弹簧隔振器动态特性影响因素分析[A];12省区市机械工程学会2006年学术年会湖北省论文集[C];2006年
4 刘咏松;水嘉鹏;;液晶苯酚酯相变内耗峰与振动频率的相关性[A];内耗与超声衰减——第五届全国固体内耗与超声衰减学术会议论文集[C];1997年
5 谷安;谢清华;;机器人触须传感器工作机理的研究[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(一)[C];2007年
6 高玉峰;张健;沈扬;;不同频率波浪荷载作用下饱和粉土孔隙水压力特性试验研究[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
7 宋京其;郑学然;那贤昭;仇圣桃;;连铸结晶器振动双缸同步电液伺服系统[A];液压与气动学术研讨会论文集[C];2004年
8 杨少红;宋世奎;王安稳;;粘弹层合板振动的阻尼特性[A];第16届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2007年
9 胡奕;丁茫;缪国庆;;具有余弦周期底面结构水槽中水波的研究[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年
10 程培元;;王希杰先生的同义手段理论研究[A];王希杰修辞思想研究[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;中国物流理论研究十大热点问题[N];中国建材报;2003年
2 马书铭;要加强军事后勤理论研究[N];光明日报;2004年
3 作者为最高人民检察院检察理论研究所所长;加强理论研究是提高队伍素质的捷径[N];检察日报;2005年
4 记者 李亚杰;进一步提高办刊质量和水平 大力推进党建理论研究和宣传[N];人民日报;2005年
5 记者 罗静雯;强化反腐理论研究 服务“和谐重庆”建设[N];重庆日报;2006年
6 记者 王丽;四川:振兴理论研究 检校共建基地[N];检察日报;2007年
7 王晓明;破解市场难题充当行业“前哨”[N];期货日报;2005年
8 卫兴华(作者系中国人民大学教授);一项具有重大战略意义的理论研究和建设工程[N];中国改革报;2004年
9 阎民;美军加强理论研究新举措[N];解放军报;2001年
10 李春生 陈可冀;中医抗衰老理论研究的展望[N];上海中医药报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张芹;若干无机团簇电子离域特性的理论研究[D];厦门大学;2006年
2 蒿凤有;IVA族和卤族元素二元团簇的结构和稳定性的理论研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
3 王朝杰;铁、钌、锇对氮活化的理论研究[D];厦门大学;2003年
4 彭晓东;磁化等离子体中的微观不稳定性及湍流理论研究[D];核工业西南物理研究院;2002年
5 王端武;国家安全生产保障理论及其应用研究[D];辽宁工程技术大学;2005年
6 张坚;一些硼烷离子及其衍生物的理论研究[D];吉林大学;2006年
7 王领;中美贸易摩擦的理论研究与实证分析[D];复旦大学;2006年
8 董静;痰湿体质基础研究及其与代谢综合征相关性的探索[D];北京中医药大学;2007年
9 松林;蒙药调和体素作用机理的文献研究[D];北京中医药大学;2008年
10 解菊;类硅烯结构及反应的理论研究[D];山东大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘静;掺杂碳团簇C_nS~(2-)(n=6-18),C_nAl_2~+(n=1-8)和HC_nSi~+(n=1-10)的理论研究[D];厦门大学;2007年
2 杨静;中性砷团簇As_n(n=2-15)、砷正离子团簇As_n~+(n=2-15)、砷负离子团簇As_n~-(n=2-15)的理论研究[D];厦门大学;2008年
3 陈秋波;磷团簇及掺杂H、Al磷正离子团簇HP_n~+(n=3-13)和AlP_n~+(n=2-10)的理论研究[D];厦门大学;2007年
4 梁晖;掺杂碳团簇C_nBi~-(n=1-11)和C_nF_3~-(n=1-9)的理论研究[D];厦门大学;2008年
5 肖典;共同过失犯罪的理论研究[D];武汉大学;2004年
6 戴拥军;法律翻译:法律机制下的交际行为[D];安徽师范大学;2005年
7 宋永利;德育叙事研究[D];山东大学;2005年
8 周健;海河口清淤项目管理研究[D];天津大学;2005年
9 汪全;国网公司总部人员绩效考核体系的理论及实证研究[D];华北电力大学(北京);2006年
10 闻民勇;基于新课程的地理学习评价理论和实做研究[D];华中师范大学;2006年
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