硼相關團簇的理論結構預測及性質分析.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注，因此，許多實驗與理論研究都對硼團簇，硼烷團簇等許許多多與硼相關的團簇進行了報導。
　　本文主要對(B2O3)n(n=1-6)團簇進行了結構優(yōu)化，并做了性質分析;設計了平面結構X@BnHn(X=Be，B+，V-，Cr，Mn+; n=5-8)，對其性質和成鍵方式作了細致的探討。
　　主要研究內容如下:
　　1、(B

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

3、分析，三維結構的穩(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）平面X@BnHn(X=B+，Be;n=5-8)的電子性質研究
　　我們運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

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