A1nGan(n=1-12)團(tuán)簇結(jié)構(gòu)及其吸附性能的密度泛函理論.pdf

1、近些年來團(tuán)簇作為一門新興的自然科學(xué)的分支，其獨(dú)特的性質(zhì)引起了越來越多的科學(xué)界的關(guān)注和興趣，由于團(tuán)簇的用途和獨(dú)特性質(zhì)，它可以用于催化化學(xué)工業(yè)和化學(xué)工程以及航天工業(yè)。通過對(duì)于它的研究和認(rèn)識(shí)可以理解物質(zhì)從微觀到宏觀的過渡的重要意義。因?yàn)殇X是地殼當(dāng)中含量最高的金屬元素，所以鋁團(tuán)簇材料成為近年來研究比較多的課題。含鋁摻雜的二元團(tuán)簇的幾何結(jié)構(gòu)和電子特性也受到很大關(guān)注。由于團(tuán)簇的表面比是非常大的，當(dāng)鋁合金團(tuán)簇吸附原子、分子以及離子會(huì)引起結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的變

2、化，對(duì)與它們的研究會(huì)更好的了解團(tuán)簇的性質(zhì)，而且團(tuán)簇的吸附機(jī)理將對(duì)團(tuán)簇表面的吸附行為有更深刻的理解，為研制吸附材料提供理論基礎(chǔ)和指導(dǎo)。
　　 本文采用密度泛函的方法，采用贗勢(shì)基組LANL2DZ，首次對(duì)AlnGan(n=1-12)團(tuán)簇的中性，陽(yáng)離子和陰離子的基態(tài)結(jié)構(gòu)做了初步的研究，系統(tǒng)的討論了它們的穩(wěn)定性、能隙、能量二次差分和電子性質(zhì)等，并且對(duì)團(tuán)簇的絕熱電子離解能和垂直電子離解能以及電離勢(shì)做了分析。在AlnGan等比基態(tài)團(tuán)簇中，Al

3、和Ga原子分散的比較均勻，相對(duì)比較對(duì)稱。中性團(tuán)簇中Al6Ga6、Al7Ga7比較穩(wěn)定。而且中等尺寸的團(tuán)簇AlnGan(n=9-12)多呈現(xiàn)立體結(jié)構(gòu)，體表面積較大。然后在Gaussian03程序中對(duì)AlnGa團(tuán)簇中的基態(tài)團(tuán)簇吸附了氫原子做了初步的計(jì)算研究。通過分析可以得到：AlnGaH和AlnGanH2團(tuán)簇結(jié)構(gòu)中Al和Ga原子分散的比較均勻，通過能量二次差分以及能隙的計(jì)算分析，發(fā)現(xiàn)Al6Ga6H和Al6Ga6H2團(tuán)簇較穩(wěn)定一些，AlnGa