基于密度泛函的(Au2S)n團簇電子結構研究.pdf

1、團簇具有許多獨特的化學與物理性質，因此近年來引起了人們廣泛的研究興趣。目前有很多關于金屬團簇的研究，像堿金屬團簇，金團簇等，可是還有許多的問題現(xiàn)在沒有解釋清楚。計算機技術和量子化學計算方法的快速發(fā)展，為團簇的幾何和電子結構研究打下了良好的基礎。目前，密度泛函方法由于其計算量小、高精度特點，使得它成為理論化學領域最常用的方法。
　　在本文中，采用密度泛函理論(DFT)方法，設計了正四面體Zn8L8(L=H，CN，CH3)結構，并做了

2、性質分析;采用遺傳算法(GA)結合密度泛函理論對(Au2S)n(n=1-8)團簇進行了結構優(yōu)化，對其穩(wěn)定性以及電子性質作了細致的探討。
　　主要研究內容為:
　　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)超價鍵原理設計了Zn8L8(L=H，CN，CH3)團簇。這些Zn8L8團簇結構非常穩(wěn)定并且具有非常大的HOMO-LUMO能級差（EHL）和結合能。采用適應性自然密度劃

3、分(AdNDP)方法進一步對Zn8L8成鍵分析，結果表明Zn8L8結構中都具有一個超級Zn8核。通過對比，我們發(fā)現(xiàn)氰基保護的Zn8團簇具有更大的EHL和結合能。核獨立化學位移(NICS)分析表明Zn8(CN)8具有芳香性，這些都說明Zn8(CN)8結構穩(wěn)定。
　　2.（Au2S)n(n=1-8）團簇結構的演變
　　采用密度泛函結合遺傳算法預測了(Au2S)n(n=1-8）團簇的結構。結果顯示，(Au2S)n(n=1-8)團簇

4、具有獨特的結構:在n=1-3時是平面或準平面的，在n=4-8時是三維立體的。單體保護基S-Au-S和以此構成的Au3S3和Au4S4兩種結構單元對(Au2S)n結構的穩(wěn)定性起了重要的作用。通過化學成鍵分析，發(fā)現(xiàn)當n＞3時，(Au2S)n團簇結構可以看成是[Au2n-xSn]x-·xAu+組合的形式。其中Au+單元并沒有形成Au-S共價鍵，只是通過Au…Au間親金作用與[hu2n-xSn]x-結合，通過弱相互作用分析證明了這一點。金原子間