于志铖：W_mX_n(X=Cu,Mo)二元合金团簇及吸附小分子的DFT研究论文

本文主要研究内容

作者于志铖（2019）在《W_mX_n(X=Cu,Mo)二元合金团簇及吸附小分子的DFT研究》一文中研究指出：本文通过Material Studio软件的Dmol3软件包,采用密度泛函理论下的广义梯度泛函近似计算并研究了WmCun（n+m≤7）团簇、WmMon（n+m≤7）团簇、WmCunH2（n+m≤7）团簇、WmMonNO（n+m≤6）团簇和WmXnCO（m+n≤6,X=Cu,Mo）团簇的结构和基态结构的物理化学性质,主要结论如下:（1）对WmCun（m+n≤7）的研究结果表明,WCu团簇是线型结构,W2Cu、WCu2、W2Cu2、WCu3、WCu4和WCu6团簇是平面结构,其他团簇均为立体结构。钨铜团簇中键长的顺序为W-W<Cu-Cu<W-Cu。Cu原子替换W原子后,W原子中d轨道电子明显增多,电荷的屏蔽效应使原子间的相互作用减弱,键长增加;团簇二阶能量差分和能隙均出现了明显的“奇-偶”振荡效应;电荷转移主要发生在W原子的6s、5d和6p轨道及Cu原子的4s、3d和4p轨道之间。Cu原子3d轨道中的电子向W原子5d轨道转移的过程中,W原子6s轨道和Cu原子4s轨道受到微扰作用电子数发生了明显的变化,团簇的磁矩主要来源于外层的W原子。（2）对WmMon（n+m≤7）团簇的研究发现,当m+n>4时,WmMon二元合金团簇的基态结构均为双椎体结构,且钨钼二元合金团簇的几何结构出现了奇偶效应;钨钼二元合金团簇的平均结合能主要由W原子决定,W3,5Mo2、W2,4Mo3和W3Mo4团簇在化学反应中相对稳定,钨钼二元合金团簇比纯钨和纯钼团簇的稳定性更好;相同原子个数的WmMon（n+m≤7）二元合金团簇电离能和电子亲和能出现相似的变化趋势;二元合金团簇的电子性质主要与Mo原子的电子结构有关,团簇的磁性主要由d轨道电子产生。（3）对WmCunH2（m+n≤7）团簇的研究发现,由于W原子接近半满的d壳层结构有助于其与H原子间的s-d轨道杂化,H2分子倾向于吸附在WmCun（m+n≤7）团簇中的W原子端。与纯铜和纯金团簇相比,钨铜二元合金团簇储氢效果更好。相比于其他团簇,H2吸附在W2Cu3团簇表面时更易发生解离吸附现象。W5CuH2团簇的热力学稳定性和对H2分子的吸附能均较高,说明W5Cu较适合作为储氢材料。电子性质分析表明,H原子和W原子的s轨道相互作用成键,并且随着团簇尺寸的增长,H原子与W原子间的电荷转移量逐渐增加。（4）对WmMon（n+m≤6）团簇吸附NO分子的研究发现,NO分子在W1,2Mo1,2,3和W3Mo2表面通过N原子与W原子相连进行端位吸附,在WMo5、W2Mo4和W3Mo3表面,NO分子倾向于吸附在穴位上,NO分子在W3Mo团簇表面为解离吸附。由于过渡金属原子向NO分子π*轨道的反馈作用,NO分子中N-O的键长随着团簇尺寸的增加而伸长。W-Mo-NO团簇的平均结合能主要由W元素决定,并且除了W4MoNO团簇,平均结合能随着团簇尺寸的增长不断升高。W1,4MoNO,W2Mo2NO、W1,3Mo3NO和WMo4NO团簇的化学稳定性比其他团簇高,NO分子的吸附能与N-O键长的大小有关,除了W3MoNO和W3Mo3NO团簇,随着团簇尺寸的增长NO分子的吸附能增加。NO分子中电子态密度的升高主要来源于W-Mo团簇,NO分子中π*反键轨道电子增加使得N-O键长伸长并且加强了NO和钨钼团簇键的相互作用。（5）对WmXn（m+n≤6,X=Cu,Mo）团簇吸附CO的研究发现,除了W2Cu、W3Cu2、W2Cu4、WCu5、W5Mo和W3Mo3团簇的几何结构在吸附CO分子前后变化较大,CO分子对其他团簇结构的微扰作用均发生在吸附位附近。W2Cu、WCu2、W2Cu2、WCu3和WCu4团簇吸附CO分子后均保持了吸附前的平面结构,CO分子在钨铜和钨钼二元合金团簇表面的吸附是通过其C原子与过渡金属原子相连进行的,在W-Cu二元合金团簇表面,CO分子被W原子束缚,而在W-Mo二元合金团簇表面,CO分子倾向于被Mo原子束缚。通过分析WCu4CO和WMo5CO团簇的电子性质可以发现,与CO分子相连的过渡金属原子均带正电荷,且电荷转移的方向分别为从WCu4团簇向CO分子和从CO分子向WMo5团簇。

Abstract

ben wen tong guo Material Studioruan jian de Dmol3ruan jian bao ,cai yong mi du fan han li lun xia de an yi ti du fan han jin shi ji suan bing yan jiu le WmCun（n+m≤7）tuan cu 、WmMon（n+m≤7）tuan cu 、WmCunH2（n+m≤7）tuan cu 、WmMonNO（n+m≤6）tuan cu he WmXnCO（m+n≤6,X=Cu,Mo）tuan cu de jie gou he ji tai jie gou de wu li hua xue xing zhi ,zhu yao jie lun ru xia :（1）dui WmCun（m+n≤7）de yan jiu jie guo biao ming ,WCutuan cu shi xian xing jie gou ,W2Cu、WCu2、W2Cu2、WCu3、WCu4he WCu6tuan cu shi ping mian jie gou ,ji ta tuan cu jun wei li ti jie gou 。wu tong tuan cu zhong jian chang de shun xu wei W-W<Cu-Cu<W-Cu。Cuyuan zi ti huan Wyuan zi hou ,Wyuan zi zhong dgui dao dian zi ming xian zeng duo ,dian he de bing bi xiao ying shi yuan zi jian de xiang hu zuo yong jian ruo ,jian chang zeng jia ;tuan cu er jie neng liang cha fen he neng xi jun chu xian le ming xian de “ji -ou ”zhen dang xiao ying ;dian he zhuai yi zhu yao fa sheng zai Wyuan zi de 6s、5dhe 6pgui dao ji Cuyuan zi de 4s、3dhe 4pgui dao zhi jian 。Cuyuan zi 3dgui dao zhong de dian zi xiang Wyuan zi 5dgui dao zhuai yi de guo cheng zhong ,Wyuan zi 6sgui dao he Cuyuan zi 4sgui dao shou dao wei rao zuo yong dian zi shu fa sheng le ming xian de bian hua ,tuan cu de ci ju zhu yao lai yuan yu wai ceng de Wyuan zi 。（2）dui WmMon（n+m≤7）tuan cu de yan jiu fa xian ,dang m+n>4shi ,WmMoner yuan ge jin tuan cu de ji tai jie gou jun wei shuang chui ti jie gou ,ju wu mu er yuan ge jin tuan cu de ji he jie gou chu xian le ji ou xiao ying ;wu mu er yuan ge jin tuan cu de ping jun jie ge neng zhu yao you Wyuan zi jue ding ,W3,5Mo2、W2,4Mo3he W3Mo4tuan cu zai hua xue fan ying zhong xiang dui wen ding ,wu mu er yuan ge jin tuan cu bi chun wu he chun mu tuan cu de wen ding xing geng hao ;xiang tong yuan zi ge shu de WmMon（n+m≤7）er yuan ge jin tuan cu dian li neng he dian zi qin he neng chu xian xiang shi de bian hua qu shi ;er yuan ge jin tuan cu de dian zi xing zhi zhu yao yu Moyuan zi de dian zi jie gou you guan ,tuan cu de ci xing zhu yao you dgui dao dian zi chan sheng 。（3）dui WmCunH2（m+n≤7）tuan cu de yan jiu fa xian ,you yu Wyuan zi jie jin ban man de dke ceng jie gou you zhu yu ji yu Hyuan zi jian de s-dgui dao za hua ,H2fen zi qing xiang yu xi fu zai WmCun（m+n≤7）tuan cu zhong de Wyuan zi duan 。yu chun tong he chun jin tuan cu xiang bi ,wu tong er yuan ge jin tuan cu chu qing xiao guo geng hao 。xiang bi yu ji ta tuan cu ,H2xi fu zai W2Cu3tuan cu biao mian shi geng yi fa sheng jie li xi fu xian xiang 。W5CuH2tuan cu de re li xue wen ding xing he dui H2fen zi de xi fu neng jun jiao gao ,shui ming W5Cujiao kuo ge zuo wei chu qing cai liao 。dian zi xing zhi fen xi biao ming ,Hyuan zi he Wyuan zi de sgui dao xiang hu zuo yong cheng jian ,bing ju sui zhao tuan cu che cun de zeng chang ,Hyuan zi yu Wyuan zi jian de dian he zhuai yi liang zhu jian zeng jia 。（4）dui WmMon（n+m≤6）tuan cu xi fu NOfen zi de yan jiu fa xian ,NOfen zi zai W1,2Mo1,2,3he W3Mo2biao mian tong guo Nyuan zi yu Wyuan zi xiang lian jin hang duan wei xi fu ,zai WMo5、W2Mo4he W3Mo3biao mian ,NOfen zi qing xiang yu xi fu zai xue wei shang ,NOfen zi zai W3Motuan cu biao mian wei jie li xi fu 。you yu guo du jin shu yuan zi xiang NOfen zi π*gui dao de fan kui zuo yong ,NOfen zi zhong N-Ode jian chang sui zhao tuan cu che cun de zeng jia er shen chang 。W-Mo-NOtuan cu de ping jun jie ge neng zhu yao you Wyuan su jue ding ,bing ju chu le W4MoNOtuan cu ,ping jun jie ge neng sui zhao tuan cu che cun de zeng chang bu duan sheng gao 。W1,4MoNO,W2Mo2NO、W1,3Mo3NOhe WMo4NOtuan cu de hua xue wen ding xing bi ji ta tuan cu gao ,NOfen zi de xi fu neng yu N-Ojian chang de da xiao you guan ,chu le W3MoNOhe W3Mo3NOtuan cu ,sui zhao tuan cu che cun de zeng chang NOfen zi de xi fu neng zeng jia 。NOfen zi zhong dian zi tai mi du de sheng gao zhu yao lai yuan yu W-Motuan cu ,NOfen zi zhong π*fan jian gui dao dian zi zeng jia shi de N-Ojian chang shen chang bing ju jia jiang le NOhe wu mu tuan cu jian de xiang hu zuo yong 。（5）dui WmXn（m+n≤6,X=Cu,Mo）tuan cu xi fu COde yan jiu fa xian ,chu le W2Cu、W3Cu2、W2Cu4、WCu5、W5Mohe W3Mo3tuan cu de ji he jie gou zai xi fu COfen zi qian hou bian hua jiao da ,COfen zi dui ji ta tuan cu jie gou de wei rao zuo yong jun fa sheng zai xi fu wei fu jin 。W2Cu、WCu2、W2Cu2、WCu3he WCu4tuan cu xi fu COfen zi hou jun bao chi le xi fu qian de ping mian jie gou ,COfen zi zai wu tong he wu mu er yuan ge jin tuan cu biao mian de xi fu shi tong guo ji Cyuan zi yu guo du jin shu yuan zi xiang lian jin hang de ,zai W-Cuer yuan ge jin tuan cu biao mian ,COfen zi bei Wyuan zi shu fu ,er zai W-Moer yuan ge jin tuan cu biao mian ,COfen zi qing xiang yu bei Moyuan zi shu fu 。tong guo fen xi WCu4COhe WMo5COtuan cu de dian zi xing zhi ke yi fa xian ,yu COfen zi xiang lian de guo du jin shu yuan zi jun dai zheng dian he ,ju dian he zhuai yi de fang xiang fen bie wei cong WCu4tuan cu xiang COfen zi he cong COfen zi xiang WMo5tuan cu 。

论文参考文献

[1].介孔二氧化硅纳米球对Mo（Ⅵ）的吸附及其在DGT技术中的应用研究[D]. 朱亚萍.渤海大学2019

[2].反向微乳液萃取分离稀溶液中Mo（Ⅵ）的研究[D]. 杨曦东.燕山大学2010

[3].甲醇在几类含铂二元合金上部分氧化反应机理的理论研究[D]. 许海霞.吉林大学2015

[4].DBHFC阴极Pd基二元合金纳米催化剂的制备与催化性能研究[D]. 余早喜.上海应用技术大学2016

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[6].掺杂Mo(Ⅵ)、W(Ⅵ)的镍铁氢氧化物纳米薄膜的制备及电催化析氧反应的研究[D]. 苏小山.陕西师范大学2017

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[9].氧空位诱导MO3（M=W,Mo）光热协同催化CO2转化及杀菌研究[D]. 李珏.南阳师范学院2019

[10].甲烷脱氢芳构化：Mo基分子筛催化剂上积炭的研究[D]. 刘红梅.中国科学院大连化学物理研究所2001

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论文作者分别是来自江苏科技大学的于志铖，发表于刊物江苏科技大学2019-07-10论文，是一篇关于团簇论文,吸附体系论文,稳定性论文,电子性质论文,密度泛函理论论文,江苏科技大学2019-07-10论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自江苏科技大学2019-07-10论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。

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