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摘要
为探究团簇Mo3S4微观层面的析氢作用机理,利用密度泛函理论B3LYP方法对团簇Mo3S4在单、三重态下进行全参数优化和频率计算,得到8种优化构型。依据前线轨道理论分析其稳定性及催化析氢活性,研究表明:构型1((1))热力学稳定性最佳,构型4((1))最差。在吸氢反应中,相比其他构型,构型1((1))的能级差变化最大,即HOMO轨道给出电子进而与氢原子成键的难度最大,反之构型4((3))的HOMO轨道的电子最易流入水分子的LUMO轨道,与氢原子成键生成Mo3S4—H;在解吸反应中,构型(4((1)))—H的解吸能力最强,但在解吸过程中构型4((3))的HOMO轨道的能级值与水分子的LUMO轨道间的能级差最小,说明其反应活性最强。在吸氢反应中构型4((3))的催化效果优于其他构型,因此构型4((3))在团簇Mo3S4进行催化析氢反应时反应活性最佳。
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