二核铪氧簇Hf2On–/0(n=1～6)的电子性质与结构演化的理论研究

作者：陈仕芳; 陈文杰; 王彬; 章晓斌; 黄昕; 章永凡

来源：Acta Chimica Sinica, 2016, 74(12): 1009-1017.

• 铪氧簇合物
• 密度泛函理论
• 耦合簇理论
• 自由基
• 模拟光电子谱

采用密度泛函理论(DFT)与耦合簇[CCSD(T)]相结合的计算方法对一系列二核铪氧簇合物Hf2On–/0(n=16)的电子结构进行了系统研究.通过密度泛函理论(DFT)计算对体系的势能面进行广泛的搜索,寻找能量最低的结构.采用广义Koopmans定理计算垂直电子逸出能(VDEs)并模拟阴离子光电子谱(PES).通过理论研究阐明了二核铪氧簇Hf2On–/0(n=16)结构演化规律,并利用分子轨道分析对二核铪氧簇Hf2On–(n=14)的化学成键和顺序氧化进行解释.自旋密度分析显示:除Hf2O5中性簇之外,其它富氧簇都存在多种类型的氧自由基:氧自由基、双自由基或超氧自由基.此外,研究发现Hf2O3中性簇中的定域Hf2+位容易与分子氧O2反应形成Hf2O5中性簇;Hf2O4–/0簇合物与分子O2作用形成Hf2O6–/0簇合物,Hf2O4–/0簇合物可以作为潜在的分子模型研究氧分子在铪氧化物上的活化.

• 单位
  福州大学; 材料学院; 泉州师范学院