基于密度泛函的(Au2S)n團(tuán)簇電子結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、團(tuán)簇具有許多獨(dú)特的化學(xué)與物理性質(zhì)，因此近年來引起了人們廣泛的研究興趣。目前有很多關(guān)于金屬團(tuán)簇的研究，像堿金屬團(tuán)簇，金團(tuán)簇等，可是還有許多的問題現(xiàn)在沒有解釋清楚。計(jì)算機(jī)技術(shù)和量子化學(xué)計(jì)算方法的快速發(fā)展，為團(tuán)簇的幾何和電子結(jié)構(gòu)研究打下了良好的基礎(chǔ)。目前，密度泛函方法由于其計(jì)算量小、高精度特點(diǎn)，使得它成為理論化學(xué)領(lǐng)域最常用的方法。
　　在本文中，采用密度泛函理論(DFT)方法，設(shè)計(jì)了正四面體Zn8L8(L=H，CN，CH3)結(jié)構(gòu)，并做了

2、性質(zhì)分析;采用遺傳算法(GA)結(jié)合密度泛函理論對(Au2S)n(n=1-8)團(tuán)簇進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，對其穩(wěn)定性以及電子性質(zhì)作了細(xì)致的探討。
　　主要研究內(nèi)容為:
　　1、超原子分子Zn8L8(L=H，CN，CH3)的理論研究
　　采用密度泛函理論方法，我們根據(jù)超價(jià)鍵原理設(shè)計(jì)了Zn8L8(L=H，CN，CH3)團(tuán)簇。這些Zn8L8團(tuán)簇結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定并且具有非常大的HOMO-LUMO能級差（EHL）和結(jié)合能。采用適應(yīng)性自然密度劃

3、分(AdNDP)方法進(jìn)一步對Zn8L8成鍵分析，結(jié)果表明Zn8L8結(jié)構(gòu)中都具有一個(gè)超級Zn8核。通過對比，我們發(fā)現(xiàn)氰基保護(hù)的Zn8團(tuán)簇具有更大的EHL和結(jié)合能。核獨(dú)立化學(xué)位移(NICS)分析表明Zn8(CN)8具有芳香性，這些都說明Zn8(CN)8結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
　　2.（Au2S)n(n=1-8）團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的演變
　　采用密度泛函結(jié)合遺傳算法預(yù)測了(Au2S)n(n=1-8）團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示，(Au2S)n(n=1-8)團(tuán)簇

4、具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu):在n=1-3時(shí)是平面或準(zhǔn)平面的，在n=4-8時(shí)是三維立體的。單體保護(hù)基S-Au-S和以此構(gòu)成的Au3S3和Au4S4兩種結(jié)構(gòu)單元對(Au2S)n結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性起了重要的作用。通過化學(xué)成鍵分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)n＞3時(shí)，(Au2S)n團(tuán)簇結(jié)構(gòu)可以看成是[Au2n-xSn]x-·xAu+組合的形式。其中Au+單元并沒有形成Au-S共價(jià)鍵，只是通過Au…Au間親金作用與[hu2n-xSn]x-結(jié)合，通過弱相互作用分析證明了這一點(diǎn)。金原子間