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团簇Fe_(4)P的成键及极化率探究 被引量：19
1
作者 侯欠欠 方志刚 +1 位作者 秦渝 朱依文 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第6期140-146,共7页
为寻找Fe、P原子成键的杂化方式对团簇Fe_(4)P稳定性的影响,以及极化率与各优化构型稳定性之间的关系,根据密度泛函理论以及拓扑学原理,在B3LYP/lanl2dz较高量子化学水平下,设计团簇Fe_(4)P在二、四重态下共16种初始构型,通过优化及筛选... 为寻找Fe、P原子成键的杂化方式对团簇Fe_(4)P稳定性的影响,以及极化率与各优化构型稳定性之间的关系,根据密度泛函理论以及拓扑学原理,在B3LYP/lanl2dz较高量子化学水平下,设计团簇Fe_(4)P在二、四重态下共16种初始构型,通过优化及筛选,最终得到8种能稳定存在的优化构型。对8种构型的极化率以及态密度进行研究,得出如下结论:构型5^((4))极化率各向异性不变量最大,对于外场的响应最强,容易受到外场的影响;构型2^((2))的极化率最大,其变形程度最大;构型2^((4))的极化率数值最小,最不易发生变形,同时也表明多重度在一定程度上会影响构型的极化率。Fe—P键主要存在5种杂化方式,分别为p-p、p-d、p-p-d、p-d-d和s-s-p-p杂化,其中p-d、p-p-d杂化作用较强,促进了团簇Fe_(4)P中Fe—P键的稳定性。 展开更多
关键词 团簇fe_(4)p 密度泛函理论 极化率 态密度 杂化方式
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团簇Fe_(4)P的催化析氢反应
2
作者 侯欠欠 方志刚 +2 位作者 秦渝 许友 毛智龙 《湖北大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第1期51-58,共8页
为研究团簇Fe_(4)P催化水分子析出氢气的反应活性,以团簇Fe_(4)P催化析氢的反应机理为依据,运用密度泛函理论并基于前线轨道理论,对优化后得出的8种优化构型,通过讨论其前线轨道图、各构型的HOMO能级与水分子的LUMO能级的差值,发现在吸... 为研究团簇Fe_(4)P催化水分子析出氢气的反应活性,以团簇Fe_(4)P催化析氢的反应机理为依据,运用密度泛函理论并基于前线轨道理论,对优化后得出的8种优化构型,通过讨论其前线轨道图、各构型的HOMO能级与水分子的LUMO能级的差值,发现在吸附反应中构型2^(4)与水分子进行同号轨道重叠的可能性最大,且水中氢原子均吸附于团簇Fe_(4)P的Fe原子上,即表明Fe原子为团簇Fe_(4)P潜在的催化活性位点.此外,综合团簇Fe_(4)P两步催化反应的分析结果,发现构型2^(2)、3^(2)无论是在吸附反应中还是解吸反应中均表现出良好的反应活性,说明构型2^(2)、3^(2)为团簇Fe_(4)P催化水析出氢气的最优结构模型. 展开更多
关键词 团簇fe_(4)p 密度泛函理论 催化析氢 前线轨道理论
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团簇Fe_(4)P异构化反应的理论研究
3
作者 侯欠欠 方志刚 +1 位作者 许友 郑新喜 《化学研究》 CAS 2022年第1期54-61,共8页
采用B3LYP泛函以及程序内置的LANL2DZ基组并结合拓扑学原理,运用Gaussian 09程序对团簇Fe_(4)P的16种初始构型进行优化,得到8种优化构型。依据过渡态理论,从化学热力学和动力学方面对团簇Fe_(4)P的异构化反应进行研究,结果表明:二重态... 采用B3LYP泛函以及程序内置的LANL2DZ基组并结合拓扑学原理,运用Gaussian 09程序对团簇Fe_(4)P的16种初始构型进行优化,得到8种优化构型。依据过渡态理论,从化学热力学和动力学方面对团簇Fe_(4)P的异构化反应进行研究,结果表明:二重态构型的稳定性最大且自旋多重度会影响团簇Fe_(4)P异构化转化的反应程度;对于异构化反应4^((4))→3^((4)),其活化能最小,正向反应速率最大,反应程度最小,而异构化反应3^((4))→2^((2))则与之相反,其反应程度最大,但由于正逆反应的速率极小,因而该反应最不易发生。此外,通过探究已知团簇Fe_(4)P中4种异构化反应的lnK与ΔE的线性方程:lnK=0.4033ΔE+0.02279,以及结合范特霍夫方程、吉布斯自由能定义式两种方式,可预测具有不同能量差或不同温度下的构型进行转化的反应程度,以满足实际操作所需的条件。 展开更多
关键词 团簇fe_(4)p 异构化反应 过渡态 密度泛函理论
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探究团簇Fe_(4)P的催化活性 被引量：1
4
作者 侯欠欠 方志刚 +3 位作者 秦渝 许友 吕孟娜 井润田 《南京师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期17-24,共8页
为探究团簇Fe_(4)P具有最优催化活性的构型,根据密度泛函理论,在B3LYP/lanl2dz量子水平下,对团簇Fe_(4)P的8种优化构型的能隙差、态密度图、前线轨道HOMO-LUMO图并依据库普曼斯定理进行分析,得出如下结论:团簇Fe_(4)P具有较强的得失电... 为探究团簇Fe_(4)P具有最优催化活性的构型,根据密度泛函理论,在B3LYP/lanl2dz量子水平下,对团簇Fe_(4)P的8种优化构型的能隙差、态密度图、前线轨道HOMO-LUMO图并依据库普曼斯定理进行分析,得出如下结论:团簇Fe_(4)P具有较强的得失电子的能力;二重态各优化构型的催化能力相似,且催化活性强于四重态;构型1(2)的能隙差最小,亲电指数、电子亲和能最大,且HOMO、LUMO图几乎呈对称分布,表明其反应活性和催化能力最强,构型3(4)次之;构型5(4)的能隙差最大,电负性最大,亲电指数和电子亲和能最小,且HOMO、LUMO图面积最小,即构型5(4)的催化能力最差.表明构型1(2)为团簇Fe_(4)P的最优催化构型. 展开更多
关键词 团簇fe_(4)p 密度泛函理论 费米能级 催化性质 能隙差
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探究团簇Fe_(4)P的稳定结构
5
作者 侯欠欠 方志刚 秦渝 《天津理工大学学报》 2021年第2期5-11,共7页
为进一步研究团簇Fe_(4)P8种优化构型的稳定性,根据拓扑学原理和密度泛函理论,在B3LYP/lanl2dz较高量子化学水平下,从团簇Fe_(4)P各构型所占比例、热力学稳定性以及各构型的电子自旋密度分布三方面对其进行研究发现:构型所占比例越高、... 为进一步研究团簇Fe_(4)P8种优化构型的稳定性,根据拓扑学原理和密度泛函理论,在B3LYP/lanl2dz较高量子化学水平下,从团簇Fe_(4)P各构型所占比例、热力学稳定性以及各构型的电子自旋密度分布三方面对其进行研究发现:构型所占比例越高、校正能越低、结合能越高、吉布斯自由能变越低、内部原子成键强度相同或相近、外部电子分布越均匀且具有良好的对称性,构型的稳定性越高.团簇Fe_(4)P各优化构型中三角双锥12稳定性最高,平面五边型54稳定性最低. 展开更多
关键词 团簇fe_(4)p 非晶态合金 热力学稳定性 密度泛函理论 电子自旋密度分布
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