硼相關(guān)團(tuán)簇的理論結(jié)構(gòu)預(yù)測及性質(zhì)分析.pdf

1、B是第三主族元素，其電子組態(tài)是1s22s22p1，是缺電子元素。近幾十年來，人們對硼的成鍵方式給予了很大關(guān)注，因此，許多實(shí)驗(yàn)與理論研究都對硼團(tuán)簇，硼烷團(tuán)簇等許許多多與硼相關(guān)的團(tuán)簇進(jìn)行了報導(dǎo)。
　　本文主要對(B2O3)n(n=1-6)團(tuán)簇進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并做了性質(zhì)分析;設(shè)計(jì)了平面結(jié)構(gòu)X@BnHn(X=Be，B+，V-，Cr，Mn+; n=5-8)，對其性質(zhì)和成鍵方式作了細(xì)致的探討。
　　主要研究內(nèi)容如下:
　　1、(B

2、2O3)n（n=1-6）團(tuán)簇幾何結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)的理論預(yù)測
　　我們采用遺傳算法結(jié)合密度泛函理論調(diào)研了(B2O3)n(n=1-6)團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)。與高水平耦合團(tuán)簇方法對比，基準(zhǔn)測試表明我們所采用的TPSSh泛函在預(yù)測(B2O3)n團(tuán)簇的不同異構(gòu)體能量序列方面是可靠的。結(jié)果表明，(B2O3)n(n=1-6)團(tuán)簇的全局最優(yōu)結(jié)構(gòu)在n小于等于3時是平面的，在n等于4到6時是籠狀的。當(dāng)n=6時其最優(yōu)結(jié)構(gòu)是一個對稱性為Td的富勒烯。根據(jù)理論原子化能

3、分析，三維結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性隨尺寸增大而增大。由Adaptive Natural Density Partitioning(AdNDP)給出的自然鍵分析顯示在四元環(huán)和六元環(huán)上有離域的π鍵，而且籠和環(huán)的中心都呈芳香性。
　　2、（準(zhǔn)）平面X@BnHn(X=B+，Be;n=5-8)的電子性質(zhì)研究
　　我們運(yùn)用密度泛函理論研究了X@BnHn(X=B+，Be;n=5-8)的穩(wěn)定性。幾何優(yōu)化顯示中心原子的直徑和環(huán)的尺寸都會影響X@BnHn結(jié)

4、構(gòu)的穩(wěn)定性。所有結(jié)構(gòu)都有著較大的能隙，鍵能，電離能和電子親和能，說明這些結(jié)構(gòu)在熱力學(xué)上都是穩(wěn)定的。核獨(dú)立化學(xué)位移值和化學(xué)鍵分析都表明這些（準(zhǔn)）平面結(jié)構(gòu)都是π芳香性的。
　　3、（準(zhǔn)）平面M@BnHn(M=V-，Cr，Mn+)的成鍵分析:苯類似物
　　我們運(yùn)用密度泛函理論對（準(zhǔn)）平面M@BnHn(M=V-，Cr，Mn+;n=5-8)的穩(wěn)定性進(jìn)行了調(diào)研。對于n=6-8，這些（準(zhǔn)）平面化合物在TPSSh/6-311+G**水平下是