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二元原子团簇和自由基氢键络合物的量子化学研究

曲玉辉  
【摘要】:本论文运用高水平从头算和密度泛函理论(DFT)方法,以Al_nX_n(X=P,As;n=1-4)、Al_3B、Al_nN_n(n=3-9)二元原子团簇和HO_2自由基与HF、H_2O_2和H_2CO_3分子形成的氢键络合物为研究对象。对它们进行了详细地量子化学研究。预测了构型、谐振动频率、稳定性及其化学成键情况等重要信息。本论文的主要结果有: 1.Al_nX_n(X=P,As;n=1-4)原子团簇 首次从理论上分别详细地研究了Al_nP_n和Al_nAs_n原子团簇体系的单重态、三重态势能面。尤其对Al_nP_n和Al_nAs_n原子团簇单体、二聚体、三聚体和四聚体的构型、谐振动频率、稳定性及其化学成键情况进行了研究。另外,比较了它们与其它Ⅲ-Ⅴ主族二元原子团簇(Ga_nP_n,Al_nN_n,Ga_nN_n,B_nN_n和B_nP_n)的二聚体、三聚体和四聚体和C_(2n)、Si_(2n)原子团簇的相似性。 (1) Al_nP_n原子团簇 利用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,计算了Al_nP_n(n=1-4)原子团簇体系单重态、三重态势能面的几何构型和谐振动频率。在6-311++G(2d,2p)基组水平上,研究发现原子团簇Al_2P_2和Al_3P_3(Ⅱs,Ⅶs)的最稳定结构都是具有D_(nh)对称性的环状结构。对于四聚体,具有Td对称性的笼状结构的原子团簇Al_4P_4(Xs)是最稳定结构。同时探讨了原子电荷、电子组态、化学成键和团簇的稳定性。研究表明在Al_nP_n(n=1-4)原子团簇中Al-P成键起着主要作用,Al_nP_n(n=2-4)原子团簇的主要解离通道是AlP单体解离。与等价电子体Si_(2n)和B_nN_n相比较发现Al_nP_n(n=2-4)原子团簇与Si_(2n)原子团簇类似。 (2) Al_nAs_n原子团簇 对单重态、三重态Al_nAs_n(n=1-4)原子团簇体系势能面进行几何构型优化和谐振动频率计算。研究发现在与计算Al_nP_n(n=1-4)原子团簇体系同一理论水平


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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 曲玉辉;二元原子团簇和自由基氢键络合物的量子化学研究[D];山东大学;2005年
2 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
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