鐵、鈷、鎳與CO成鍵作用的量子拓?fù)溲芯?pdf

1、柄要摘要本論文的研究對(duì)象是過(guò)渡金屬鐵、鉆、鎳原子簇的性質(zhì)及其在FT合成反應(yīng)中對(duì)合成氣體的吸附作用。研究目的在于利用量子化學(xué)和電子密度拓?fù)浞治龇椒◤姆肿铀缴蠈?duì)原子簇化合物的分子構(gòu)型、電子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵的性質(zhì)以及其在FT合成反應(yīng)中對(duì)H.CO的吸附作用加以描述，并對(duì)分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵的性質(zhì)做出派確、合理的分析，為該類(lèi)體系的進(jìn)一步研究提供可靠的理論基礎(chǔ)。在論文開(kāi)展之初，對(duì)原子簇的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了文獻(xiàn)調(diào)研。近20年來(lái)從物理學(xué)及量子化學(xué)的角度對(duì)原子簇的

2、研究己經(jīng)有了一些報(bào)道。本論文的第二部分對(duì)量子化學(xué)與量子拓?fù)鋵W(xué)理論的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀進(jìn)行了敘述，量子化學(xué)的應(yīng)用研究范圍正在不斷擴(kuò)大，化學(xué)鍵和分子電子結(jié)構(gòu)仍然是量子化學(xué)研究的主要內(nèi)容之一。近幾年來(lái)，國(guó)際上應(yīng)用量子拓?fù)鋵W(xué)對(duì)化學(xué)鍵及化學(xué)反應(yīng)機(jī)制的研究取得了很大的成就。本論文第三章是研究單個(gè)金屬原子體系對(duì)CO的吸附。首先對(duì)基組和方法進(jìn)行選擇繼而采用所選擇的方法和基組對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，在構(gòu)型優(yōu)化和量子化學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)上，根據(jù)電荷密度、拉普拉斯量、橢圓度

3、等拓?fù)渲笜?biāo)的變化對(duì)不同多重度原子簇中金屬與金屬原子化學(xué)鍵、金屬原子與碳原子以及碳和氧原子之間形成的化學(xué)鍵進(jìn)行了定量描述，得到如下結(jié)論:(1)從所研究對(duì)象(過(guò)渡金屬)的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值的符合情況、計(jì)算時(shí)間和計(jì)算精確度三方面綜合考慮，B3LYP方法、6311G(d)基組是最佳的選擇。(2)鐵對(duì)CO的吸附能相對(duì)較小，鉆的居中，鎳的吸附能最大。本論文第四章的研究對(duì)象是雙金屬原子簇對(duì)CO的吸附作用。首先分別對(duì)CO在各原子簇表面的吸附產(chǎn)物進(jìn)行優(yōu)化，

4、利用電子密度拓?fù)浞治龇椒▽?duì)所研究體系的化學(xué)鍵的性質(zhì)及成鍵特性進(jìn)行了探討并對(duì)不同吸附位進(jìn)行比較研究，得到了一些結(jié)論:(1)CO采取直線型摘要AbstractThepropertyoftheFerrumCobaltNickelclustersandthecatalysteffectsthatareshowedintheFishcherTropschreactionarestudiedinthispaper.Thepurposeofthisw

5、orkistostudythegeometryconfigurationselectronicstructuresbondingnatureoftheclustersandtheadsorptionactionofthe:synthesisgasonitssurfacebyQuantumChemistryandelectronicdensitytopologicalanalysismethods.Thestudiesinthispape

6、rwillhelpthefartherresearchesinthisfield.InthefirstpartofthisworkpreviousstudiesontheclustersandFTsyntheticreactionsystemwereinvestigated.Thereweresomestudiesontheclustersinthepasttwentyyearsespeciallylessresearchonelect

7、ronicdensitytopologicalanalysisontransitionmetalssystemsappeared.AttheseconopartoftheworkthewideapplicationofQuantumChemistryandQuantumChemicalTopologywassummarized.Bondingcharactersandelectronicstructuresarestillthemain

8、areaofquantumchemicalresearchwork.Becausetheelectronicdensitytopologicalanal夕sismethodisanewmethodtherearemanystudiesneedtobedonebythetheory.InchapterthreestudiesaboutadsorptionofCOonthesurfaceofsingleatomwerecarriedout.

9、FirstlywehavechosentheoptimalbasicsetsandmethodsSecondlytheclustersofdifferentspinmultiplyhavebeenoptimizedAtlastwepaymoreatentiontotheinvestigationofthetopologicalpropertiesofthebonds.Intheviewofquantumtopologythecharac

10、teristicofbondswasdescribedquantitativelyaccordingtothechangesofelectronicdensitylapalacianandellipicityofdiferentcompoundsforthefirsttime.Thefollowingconclusionsweregiven:(1)Takenthecomparedresultsbetweenthecalculateand