二氧化硅負離子幻數(shù)團簇結構及增長機理的研究.pdf

1、團簇是構成納米材料的基本單元，對其幾何結構和電子結構的研究已經(jīng)成為新材料微觀結構設計中的重要課題。硅氧化物的廣泛應用以及相應納米材料的特殊性質，使得人們對硅氧團簇研究產(chǎn)生了濃厚興趣。在過去十幾年里，硅氧團簇的結構和性質已經(jīng)有了大量的理論研究，一方面驗證了實驗結果，另一方面也為實驗提供了理論指導。本論文在實驗基礎上，通過密度泛函理論(DFT)中的B3LYP方法結合不同的基組對二氧化硅離子團簇進行了理論研究。全文主要分以下三個部分：

2、 Ⅰ.(SiO2)nX-離子團簇結構和穩(wěn)定性的理論研究主要研究(SiO2)nX-(n=1～5X=，O，OH)離子團簇的三類典型結構(三元環(huán)結構、二元環(huán)鏈狀結構和四面體籠狀結構)。本章利用密度泛函理論B3LYP結合基組6-311+G*的方法對離子團簇的幾何結構、平均結合能、能隙以及拉普拉斯電荷密度進行了分析。并推測幻數(shù)團簇(SiO2)4O2H3-的形成可能依賴于(SiO2)4OH-的結構。 Ⅱ.中性幻數(shù)團簇(SiO2)8O2H4結

3、構的密度泛函理論研究主要研究了中性幻數(shù)團簇(SiO2)8O2H4的七種代表性結構。用密度泛函理論的B3LYP方法結合6-31+G**基組結構進行優(yōu)化計算，并對各種結構的穩(wěn)定性進行分析。得出雙籠結構和立方籠結構為能量相對較低的兩種結構構型，而能隙結果進一步表明，這兩種結構容易反應形成較大的團簇類型。 Ⅲ.離子團簇(SiO2)4O2H3-到(SiO2)8O2H3-的生長機制研究主要對離子團簇(SiO2)nO2H3-(n=4～8)提出