Tin-mZrmO2n(n=2-7,0≤m≤n)團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)和光譜性質(zhì)的理論研究.pdf

1、本文利用（含時(shí)）密度泛函理論方法，對Tin-mZrmO2n（n=2-7，0≤m≤n）團(tuán)簇的基態(tài)結(jié)構(gòu)、相對穩(wěn)定性、電子結(jié)構(gòu)、分子振動譜和紫外光譜性質(zhì)進(jìn)行了理論研究。
　　利用Gaussian09軟件，在對(TiO2)n(n=2-7)團(tuán)簇和Tin-mZrmO2n(n=2-7，0≤m≤n)團(tuán)簇進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化后找到了它們的基態(tài)結(jié)構(gòu)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以純(TiO2)n為基體，與橋氧鏈接的Ti原子被Zr取代后形成的混合團(tuán)簇為Tin-mZrmO2n團(tuán)簇

2、的基態(tài)結(jié)構(gòu)。同時(shí)從熱力學(xué)和動力學(xué)穩(wěn)定性兩方面對Tin-mZrmO2n團(tuán)簇作了深入的研究，結(jié)果顯示且Zr原子的摻雜使(TiO2)n團(tuán)簇的平均結(jié)合能呈線性增大趨勢，團(tuán)簇的穩(wěn)定性增強(qiáng)，可通過調(diào)節(jié)Ti/Zr成分比例來調(diào)節(jié)其能隙寬度。自然鍵軌道(NBO)理論研究表明，Tin-mZrmO2n基態(tài)結(jié)構(gòu)中Ti、Zr、O原子內(nèi)部發(fā)生了電荷轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，形成了穩(wěn)定的Ti-O-Zr鍵，有利于TiO2的催化性能的提高。Tin-mZrmO2n團(tuán)簇基態(tài)結(jié)構(gòu)的紅外振動譜

3、研究表明，端氧和相鄰Zr原子或Ti原子的伸縮振動峰分別出現(xiàn)在900～1000cm-1和1000～1100cm-1范圍內(nèi)，Ti-O-Zr-O四元環(huán)的振動峰出現(xiàn)在600～800cm-1范圍內(nèi)，而Ti-O或Zr-O六元環(huán)的振動峰出現(xiàn)在800～900cm-1范圍內(nèi)。
　　在得到Tin-mZrmO2n團(tuán)簇基態(tài)構(gòu)型基礎(chǔ)上，利用含時(shí)密度泛函理論計(jì)算了團(tuán)簇的紫外光譜。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在團(tuán)簇尺寸大小一定的條件下，除n=2外，其他幾類團(tuán)簇的紫外光譜與純鈦氧、