小分子與（ZnS）-,n-團(tuán)簇相互作用的理論研究.pdf

1、本文為研究表面調(diào)控對(duì)納米ZnS顆粒的影響，以(zns)n團(tuán)簇為模型，對(duì)小分子和納米(ZnS)n團(tuán)簇的相互作用進(jìn)行了理論研究。計(jì)算使用materials studio程序中的dmol3模塊，采用廣義梯度近似方法，選擇BLYP泛函，所有原子都采用全電子雙數(shù)字加極化基組(DNP)，研究中使用BFGS算法進(jìn)行幾何優(yōu)化，尋求能量最低的幾何結(jié)構(gòu)。并在相同水平下進(jìn)行了頻率計(jì)算，以確定其為穩(wěn)定構(gòu)型。通過對(duì)(ZnS)n團(tuán)簇和小分子相互作用的理論研究，總結(jié)

2、了其最穩(wěn)定構(gòu)型的結(jié)構(gòu)規(guī)律。同時(shí)，計(jì)算了結(jié)合能，HOMO，LUMO前線軌道，及其hirshfeld電荷和原子軌道布居來進(jìn)一步探討其變化機(jī)理。 以上這些研究結(jié)果可概括為以下幾個(gè)方面： 1.(ZnS)n(n=9-26，32，44，50，60)團(tuán)簇和中性H2O分子間的相互作用研究了不同尺寸的(ZnS)n團(tuán)簇(n=9-26，32，44，50，60)與H2O分子的吸附作用，其中(ZnS)n(n=9-26，32，44)為單氣泡構(gòu)型，n

3、=50，60為雙氣泡構(gòu)型。計(jì)算結(jié)果表明對(duì)于同屬于氣泡結(jié)構(gòu)的不同尺寸的(ZnS)n團(tuán)簇具有相同的性質(zhì)，與H2O分子作用后的結(jié)合能、鍵長變化，電荷分布具有同一性，H2O分子與(ZnS)n團(tuán)簇吸附作用最強(qiáng)位是O原子作用到Zn原子上，H原子靠近S原子的構(gòu)型為其最穩(wěn)定構(gòu)型，O原子的電子轉(zhuǎn)移給S原子。(ZnS)n團(tuán)簇在與H2O分子作用后，Zn-S鍵長發(fā)生變化，說明改變表面環(huán)境對(duì)ZnS結(jié)構(gòu)有重要影響。為調(diào)控合成納米ZnS結(jié)構(gòu)提供了一種思路。

4、2.(ZnS)n團(tuán)簇和路易斯堿相互作用研究了不同尺寸的(ZnS)n團(tuán)簇(n=9-26，32，44，50，60)與NH3分子的吸附作用，計(jì)算結(jié)果表明對(duì)于同屬于氣泡結(jié)構(gòu)的不同尺寸(ZnS)n團(tuán)簇與NH3分子作用后，Zn-S鍵長發(fā)生變化，而其結(jié)合能，電荷分布同樣具有同一性。NH3分子與團(tuán)簇作用最強(qiáng)位是N原子作用到Zn原子上，三個(gè)H原子分別靠近三個(gè)不同的S原子，電子從N原子轉(zhuǎn)移給S原子。 我們以(ZnS)n(n=12，26，60)團(tuán)簇為

5、模型，對(duì)(ZnS)n團(tuán)簇和LiOH，NaOH，NH2Li，NH2Na分子的相互作用進(jìn)行了理論研究，并與H2O分子和NH3分子的相互作用進(jìn)行了比較，通過計(jì)算，我們發(fā)現(xiàn)(ZnS)n團(tuán)簇和H2O，NH3，LiOH，NaOH，NH2Li，NH2Na相互作用后，其結(jié)合能隨著分子堿性的增強(qiáng)而逐漸增大。 (ZnS)n團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的改變?nèi)Q于我們選取的小分子。而隨著小分子的堿性增強(qiáng)，相互作用也在增強(qiáng)。 本文計(jì)算的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)上通過改變表面環(huán)境