銅鎳合金團(tuán)簇及其與二氧化碳相互作用的第一性原理計(jì)算研究.pdf

1、本論文采用第一性原理計(jì)算方法,對(duì)NinCu(n=1-12)和Ni38-nCun(n=1,2,6)以及CunNi(n=1-12)和Cu38-nNin(n=1,2,6)團(tuán)簇進(jìn)行了系統(tǒng)研究,優(yōu)化并分析了它們的幾何結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu),重點(diǎn)研究了CunNi和NinCu(n=1-12)合金團(tuán)簇的電子結(jié)構(gòu)和化學(xué)活性。對(duì)NinCu(n=1-12)合金團(tuán)簇的計(jì)算結(jié)果表明:Cu原子在最穩(wěn)定的NinCu團(tuán)簇中并不傾向于占據(jù)表面高配位數(shù)的位置。一個(gè)Cu原子摻雜到N

2、in團(tuán)簇中并沒(méi)有使Nin-1Cu合金團(tuán)簇的態(tài)密度和d-band center等電子特性相比于純的Nin團(tuán)簇的發(fā)生大的變化,說(shuō)明銅鎳合金團(tuán)簇的電子特性取決于摻雜的濃度。而對(duì)CunNi(n=1-12)團(tuán)簇的研究結(jié)果表明,Ni原子在最穩(wěn)定的CunNi(n=1-12)團(tuán)簇中傾向于占據(jù)高配位的位置,并且隨著尺寸的增大,Ni原子逐漸陷進(jìn)CunNi團(tuán)簇的里面。有趣的是,Ni-Cu的成鍵特性呈現(xiàn)出明顯的量子振蕩的特點(diǎn),在CunNi團(tuán)簇中,當(dāng)n是奇數(shù)時(shí),

3、摻入的Ni原子與周圍的銅原子形成一個(gè)明顯較短的鍵,并且該鍵呈現(xiàn)出明顯的共價(jià)鍵的特性；而當(dāng)n是偶數(shù)時(shí),Ni原子與周圍的銅原子形成兩個(gè)比較短的鍵,并且這兩個(gè)鍵也呈現(xiàn)出共價(jià)鍵的特性。隨著合金團(tuán)簇尺寸的增大(從CunNi團(tuán)簇過(guò)渡到塊體),Ni-Cu之間的相互作用過(guò)渡到金屬性結(jié)合。盡管CunNi合金團(tuán)簇與純的Cun團(tuán)簇具有相似的幾何構(gòu)型,但是摻入的Ni原子對(duì)其電子結(jié)構(gòu)的調(diào)制作用卻很明顯,比如:態(tài)密度、d-band center、最高占據(jù)分子軌道與