碳、硫二元原子團簇的實驗和理論研究.pdf

1、廈門大學博士學位論文碳、硫二元原子團簇的實驗和理論研究姓名：陳宏申請學位級別：博士專業(yè)：無機化學指導教師：鄭蘭蓀20011201摘要∽bstractinChinese)f化學家對于搜尋人們熟悉的碳、硫這樣的元素所組成的團簇是十分感興趣的，因為團簇的這些非同尋常的結構往往會導致某些奇妙的特性，通過廣泛地研究，甚至具有工業(yè)生產的潛力。關于這些特性的研究，無論從基礎研究還是從美學的角度來看，都是非常吸引人的。例如象具有完美對稱結構的C60的發(fā)

2、現(xiàn)和合成，正‘一十面體的Metal—car(Ti8C12)的研究，等等。在過去的幾十年中，譜學研究和理論研究的結合已經成為了一個活躍的研究領域。大量的實驗研究方面的進展，促進了較大尺寸的碳、硫團簇的理論研究，這種理論和實驗結合的研究方法加深了我們對團簇微觀行為物理圖象和化學結構的理解。；本文的所有實驗部分都是在自制的激光等離子體源交叉分子束串行飛行時間f質譜計上進行的。l實驗中用到的是Nd：YAG激光器的二倍頻輸出，質譜的一級加t速場的

3、電壓為950V。串行飛行時間質譜計的一級質譜的分辨率為400，二級大約為100。二級的加速電壓為3000V。當氣閥關閉的時候，整個體系的真空維持在10～Ton“。我們感興趣的離子可以通過脈沖“質量門”的選擇，進而與脈沖氣體碰撞。通過減速場的團簇離子的動能被調節(jié)到50到200eV。本文集中于碳硫二元原子簇負離子的研究。(在實驗方面，通過反復地嘗試，在自行研制的激光等離子源飛行時間質譜計上，以高能密度的脈沖激光束濺射碳、硫混合的樣品，首次產

4、生了多個系列的含有碳、硫原子的豐富的原子簇負離子。在串行飛行時間質譜上，對每一個負離子，通過質量選擇后進行了超聲分子束碰撞誘導解離的研究，定出了每個負離子的化學式，并總結了碳、硫二元原子團簇的解離規(guī)律。在理論研究方面，通過采用量子化學從頭算的方法，分別在HF／6—31G，密度泛函B3LYP／631G的水平上對激光濺射實驗產生的負離子的各種可能同分異構體進行了研究，找出其中的穩(wěn)定構型，并對這些穩(wěn)定構型進行了化學鍵，電子集聚分析，光譜性質，