族金属团簇论文-许聪俏

族金属团簇论文-许聪俏

导读:本文包含了族金属团簇论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:金属配合物,金属团簇,密度泛函理论,电子结构

族金属团簇论文文献综述

许聪俏[1](2017)在《第10-11族金属配合物及团簇结构与催化性质的理论研究》一文中研究指出第10-11族元素形成的重金属配合物和团簇因其在工业合成和工业催化中的广泛应用而备受瞩目,其中金和钯体系具有卓越的光学、电学和催化性质,在双氧水的合成、一氧化碳氧化、甲烷氧化、醇的氧化、水煤气变换、乙酸乙酯的合成和丁二烯的加氢等反应中具有出色的催化性能。然而,目前人们对于金属配合物和团簇催化剂的电子结构及成键性质在催化性能中作用的研究较少,对金属-金属和金属-配体相互作用对结构和催化性能作用的系统研究也值得深入研究。该论文采用密度泛函理论和从头算分子动力学模拟计算方法,研究了第10-11族金属配合物和团簇的几何结构、电子结构、成键及其对催化性质的影响,旨在为理解均相和异相催化反应的催化本质及设计新型高效催化剂提供理论依据。第11族重金属配合物[MX_2]~-(M=Cu,Ag,Au,Rg;X=H,Cl,CN)的系统研究表明金属-配体间的成键性质由金属的电子结构和配体的电负性共同决定,同时揭示了Au和Rg原子的强相对论效应对共价性的增强作用。随着金属原子序数增加,旋-轨分裂也会增大;此外,配体的电负性越弱,共价性随之增强。一系列关于第10族叁核金属团簇[M_3X_3(PPh_3)_3]~+(M=Ni,Pd,Pt;X=F,Cl,Br,I)的理论研究表明,M_3和配体的强相互作用使M_3中?轨道上电子被氧化而呈+4价,因此该团簇呈一定的?-芳香性。我们发现可以通过改变金属-金属和金属-配体间成键轨道的能量和组成实现稳定性和催化活性的调控;此外,相对论效应对叁核团簇上H_2吸附的活性也至关重要。通过Au_(32)Pd_6纳米颗粒在反应条件下的从头算分子动力学模拟研究,我们发现高温、H原子吸附和载体均会导致Pd原子扩散,破坏Pd_6@Au_(32)型核-壳结构,使纳米颗粒结构重整。H原子与Pd原子的强相互作用使Pd原子在团簇表面更稳定。TiO_2载体与金属团簇之间的相互作用会使得团簇形状变扁,与计量比表面相比,团簇在有点缺陷的表面上成键更强且稳定性更强。还原性载体、氧化性载体与金属团簇之间的电荷转移方向相反,还原性条件下,电荷向金属团簇转移并且形成更多的金属-钛键;氧化性条件下,电荷向表面转移并且形成更多的金属-氧键。Au_(37)Pd_1单原子合金结构的稳定性主要取决于Au-Pd键的强弱,CO和O_2分子在该团簇上的吸附位点为金属-金属键较弱的顶点处,CO的吸附比O_2的更强。团簇上CO的氧化反应比较容易发生,反应中最高活化能垒低于0.85 eV。(本文来源于《清华大学》期刊2017-04-01)

翟昊[2](2011)在《合金效应在过渡族金属团簇与二氧化碳相互作用中的调制作用》一文中研究指出近年以来,大气中的CO2浓度呈现着惊人的的增加速度,随之产生的温室效应正在威胁着全球人类的生存。因此,人们在努力寻找新的途径去解决温室效应的问题,而寻找高效的催化剂是实现捕获和转化CO2这一目标的重要途径,由于过渡族金属往往具有很好的催化性能,并且过渡族金属团簇以及其合金往往具有不同于块体的新奇的物理和化学的特性,因此本论文采用第一性原理的计算方法,对过渡族金属TM38 (Ti、Co、Ni、Cu、Rh、Pd、Ag、Pt和Au)团簇以及其合金的电子结构及其与CO2的相互作用进行了系统地研究。首先,我们系统地研究了TM38 (Ti、Co、Ni、Cu、Rh、Pd、Ag、Pt和Au)以及它们二元合金的几何的结构和电子的结构,对最可能的多种构型都进行了优化,我们采用的是合金团簇的核壳结构来研究它们和CO:的相互作用,进而我们发现二元合金效应可以调制TM38团簇原子之间的键长、原子之间的平均结合能及d带中心,并且原子之间键长增大时,原子间结合的更弱,d带中心上移。在详细研究了过渡族金属团簇的几何结构和电子结构基础之上,我们接着研究了CO2和CO在TM38以及其合金团簇表面上的相互作用,我们的研究结果发现大多数团簇比其块体表面对CO2和CO有着明显增大的吸附能,我们发现这种二元合金效应可以调制TM38对CO2的的吸附作用,这种吸附作用依赖于其表面原子的d带中心的位置,其d带中心越靠近费米能级,其活性越强,对CO2和CO的作用也就越强,d带中心远离费米能级则相反,如在TM38(Ni、Rh、Pt、Co和Pd)团簇中掺入Cu、Ag和Au等惰性的贵族金属后,合金后团簇表面原子的d带中心反而上移,对CO2吸附强度也更大,这也表现在比较大的吸附能,C-O键长被拉的更长,弯曲程度更加厉害。这个有趣的科研结果还有待着我们进一步的研究,也希望我们的研究结果能够对高效的过渡族金属催化剂的选取能够提供有效的理论依据。(本文来源于《郑州大学》期刊2011-04-01)

王连轩[3](2009)在《Ⅲ族金属及Ga_mN_n团簇性质的第一性原理研究》一文中研究指出低维多原子体系如团簇、量子点、量子线、超薄膜等的电子结构和物理化学性质与叁维固体有显着差别,而团簇的理论研究是理解这种低维效应的起点。s2p1的电子构型使得IIIA族元素的小团簇表现出一些奇特的性质,近年来一直是人们研究的热点。本论文利用基于密度泛函理论的第一性原理方法对铝团簇、镓团簇、铟团簇进行了几何结构的优化、结合能的计算,分析了团簇成键特性和电子自旋极化的原因。另外本文还对N掺杂的GamNn(m=1-7,n=1,2)团簇进行了结构计算和稳定性的分析。主要计算结果如下:(1)Al2,Al4团簇基态都是自旋极化的叁重态,Al6团簇有两个能量几乎相等的稳定结构,单重态的八面体结构和叁重态的叁棱柱结构,Al8团簇基态为单重态的不规则体。Al3,Al5,Al7团簇都是二重态,没有形成自旋极化的四重态,但是Al3团簇的二重态与四重态的能量相差比较小。(2)Ga2,Ga4团簇基态也都是自旋极化的叁重态,且叁重态比单重态能量低了许多。Ga6团簇基态是对称性为C2v的叁棱柱结构,它虽然也是自旋极化的,但是其单重态和叁重态能量相差很小,自旋极化能力很弱。Ga3,Ga5,Ga7团簇基态同样也都是二重态,Ga7团簇基态有着最稳定的壳层结构,其四重态能量比二重态能量高了1.04eV。(3)In2,In4,In6团簇基态都是自旋极化的叁重态,其中In2,In4团簇自旋极化能力强,In6团簇的叁重态能量比单重态能量低了0.1eV。与Al3,Ga3团簇不同的是,In3团簇形成了自旋极化的四重态,虽然它的四重态能量比二重态只低了0.024eV。In7团簇同Al7、Ga7团簇一致,有稳定的壳层结构。In8团簇基态为非自旋极化的单重态。(4)叁种团簇的对比发现,同尺寸团簇的自旋极化也存在着某种规律。对于含两个原子的Ⅲ族金属团簇随着团簇键长增加,自旋极化能力越来越差;对于叁原子和四原子团簇随着原子序数的增加,自旋极化能力增强,经验证,Tl3团簇基态也是自旋极化的四重态。对于Aln, Gan, Inn (n=5-8)团簇,Gan团簇自旋极化的能力最低。另外,我们发现,当n=3-8时,Ga团簇自旋极化能力随着团簇尺寸增大而减小的程度要大于In团簇,In团簇比Ga团簇的自旋极化能力强。(5)对于GamN1团簇,N原子一般都位于团簇的中心位置,一般与周围3,4个Ga原子配位。Ga3N1团簇有着最大的平均结合能,当m>5时团簇的平均结合能趋于一致。对于GamN2团簇,在m<5的情况下,两个N原子通常以N-N聚体出现,形成强的N-N键,团簇中Ga-N键的离子性弱。而当m≥5时,两个N原子通常是分离的,N-N键断裂而形成多的Ga-N键,且Ga-N键的离子性强。计算表明m<5的团簇稳定性比较差,N2聚体很容易从团簇中分离出来,m≥5的团簇比较稳定。本文的计算结果,与已有的研究结果基本上是一致的,并且有的数据很好的与实验数据吻合,说明我们的计算方案是可行的,同时,我们也得到了一些新的结果,尽管这些结果需要实验和理论上的进一步验证,但对我们进一步探讨大尺寸的Ⅲ族金属团簇及GamNn团簇的基态结构和电子性质具有重要的指导意义和参考价值。(本文来源于《重庆大学》期刊2009-04-01)

李绍春,贾金锋,窦瑞芬,薛其坤,张绳百[4](2005)在《Si(111)-(7×7)衬底上合成有序的IV族金属铅团簇阵列》一文中研究指出文章作者在Si(111)(7×7)衬底上合成出位于同一主族的Pb的全同纳米团簇有序阵列.有趣的是,当衬底温度相对于最佳的生长温度范围发生微小的偏离时,Pb纳米团簇很容易转变为其他结构的团簇.结合实验结果和第一性原理总能量计算,文章作者揭示了几种Pb团簇的原子结构.这些结构都是以表面Pb和Si原子互换导致的混合模型为中心的衍生结构.Pb/Si(111)体系的这种边缘性质为研究表面幻数团簇的合成、分解等动力学过程提供了重要信息.(本文来源于《物理》期刊2005年04期)

族金属团簇论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

近年以来,大气中的CO2浓度呈现着惊人的的增加速度,随之产生的温室效应正在威胁着全球人类的生存。因此,人们在努力寻找新的途径去解决温室效应的问题,而寻找高效的催化剂是实现捕获和转化CO2这一目标的重要途径,由于过渡族金属往往具有很好的催化性能,并且过渡族金属团簇以及其合金往往具有不同于块体的新奇的物理和化学的特性,因此本论文采用第一性原理的计算方法,对过渡族金属TM38 (Ti、Co、Ni、Cu、Rh、Pd、Ag、Pt和Au)团簇以及其合金的电子结构及其与CO2的相互作用进行了系统地研究。首先,我们系统地研究了TM38 (Ti、Co、Ni、Cu、Rh、Pd、Ag、Pt和Au)以及它们二元合金的几何的结构和电子的结构,对最可能的多种构型都进行了优化,我们采用的是合金团簇的核壳结构来研究它们和CO:的相互作用,进而我们发现二元合金效应可以调制TM38团簇原子之间的键长、原子之间的平均结合能及d带中心,并且原子之间键长增大时,原子间结合的更弱,d带中心上移。在详细研究了过渡族金属团簇的几何结构和电子结构基础之上,我们接着研究了CO2和CO在TM38以及其合金团簇表面上的相互作用,我们的研究结果发现大多数团簇比其块体表面对CO2和CO有着明显增大的吸附能,我们发现这种二元合金效应可以调制TM38对CO2的的吸附作用,这种吸附作用依赖于其表面原子的d带中心的位置,其d带中心越靠近费米能级,其活性越强,对CO2和CO的作用也就越强,d带中心远离费米能级则相反,如在TM38(Ni、Rh、Pt、Co和Pd)团簇中掺入Cu、Ag和Au等惰性的贵族金属后,合金后团簇表面原子的d带中心反而上移,对CO2吸附强度也更大,这也表现在比较大的吸附能,C-O键长被拉的更长,弯曲程度更加厉害。这个有趣的科研结果还有待着我们进一步的研究,也希望我们的研究结果能够对高效的过渡族金属催化剂的选取能够提供有效的理论依据。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

族金属团簇论文参考文献

[1].许聪俏.第10-11族金属配合物及团簇结构与催化性质的理论研究[D].清华大学.2017

[2].翟昊.合金效应在过渡族金属团簇与二氧化碳相互作用中的调制作用[D].郑州大学.2011

[3].王连轩.Ⅲ族金属及Ga_mN_n团簇性质的第一性原理研究[D].重庆大学.2009

[4].李绍春,贾金锋,窦瑞芬,薛其坤,张绳百.Si(111)-(7×7)衬底上合成有序的IV族金属铅团簇阵列[J].物理.2005

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