PtIrn0,±（n=15）团簇的密度泛函理论研究

论文摘要

本文应用Gaussian03程序，采用密度泛函理论（DFT）中的B3LYP方法，在LANL2DZ基组水平上优化了PtIrn0,±（n=15）团簇的几何结构，并研究了它们的结构稳定性和基态结构的诸多物理化学性质，主要内容及结果概括如下：（1）首先对PtIrn0,±（n=15）团簇各种可能构型进行了几何参数全优化，得到了PtIrn0,±（n=15）团簇的基态结构，并对其稳定性进行了计算研究。结果表明:PtIrn0,±（n=15）团簇存在多种异构体，在原子数较少时均为二维平面结构，随着原子数的增加其基态结构变为三维结构；团簇的热力学稳定性随着原子个数的增加越来越好，PtIr+3团簇稳定性最好，与纯铱团簇相比，PtIrn（n=15）团簇更易得到电子，非金属性增强。Ir原子对团簇的稳定性起到了主导作用。（2）对PtIrn0,±（n=15）团簇基态构型的自然键轨道（NBO）、光谱、芳香性和极化率进行了理论研究。研究结果表明：团簇形成过程中Pt得到了电荷，而Ir原子较为复杂，电荷有得有失，部分Ir原子失去的电荷转移到Pt原子及其他Ir原子上；原子数较多时团簇的IR和Raman谱中出现较多的振动峰，其中PtIr4ˉ团簇的IR光谱及Raman光谱的振动峰最强；团簇PtIr3、PtIr5、PtIr5+具有芳香性；PtIrn0,±（n=15）团簇原子间的成键相互作用随n的增加而增强，团簇PtIr3、PtIr5+电子结构相对不稳定，离域效应较大，阴离子团簇的电子结构的稳定性随着原子数增加逐渐增强，离域效应逐渐减小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 团簇物理简介
• 1.1.1 团簇和团簇科学
• 1.1.2 团簇研究的意义
• 1.1.3 团簇的主要性质
• 1.2 铱团簇及相关团簇的研究进展
• 1.2.1 过渡金属团簇的研究进展
• 1.2.2 铱团簇的研究进展
• 1.3 本文研究的意义和内容
• 1.3.1 本论文的研究意义
• 1.3.2 本论文的研究内容
• 1.3.3 本论文的创新点
• 第2章 理论基础及计算方法
• 2.1 引言
• 2.2 量子化学发展史
• 2.3 密度泛函理论（Density Functional Theory, DFT）
• 2.3.1 Thomas-Fermi 模型
• 2.3.2 Hohenberg-Kohn 定理
• 2.3.3 Kohn-Sham 方程
• 2.3.4 交换相关泛函
• 2.3.5 广义梯度近似泛函
• 2.3.6 杂化密度泛函
• 2.3.7 相对论效应
• 2.4 密度泛函计算软件
• n^0,±（n=1⁵）团簇结构与稳定性的理论研究'>第3章 PtIr_n^0,±（n=1⁵）团簇结构与稳定性的理论研究
• 3.1 引言
• 3.2 计算方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 几何构型
• 3.3.2 稳定性分析
• 3.4 结论
• n^0,±（n=1⁵）团簇电子结构与光谱性质的理论研究'>第4章 PtIr_n^0,±（n=1⁵）团簇电子结构与光谱性质的理论研究
• 4.1 引言
• 4.2 计算方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 基态构型
• 4.3.2 磁性
• 4.3.3 自然键轨道（NBO）分析
• 4.3.4 光谱
• 4.3.5 芳香性与热力学性质
• 4.3.6 极化率
• 4.4 结论
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文
• 致谢
• 详细摘要