發(fā)布時間：2024-12-09 23:13

　　硼及其化合物在納米團(tuán)簇和新材料設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的應(yīng)用潛能近年來越來越受到研究人員的關(guān)注,此外過渡金屬氧化物在催化及燃料電池等領(lǐng)域的應(yīng)用也日趨擴(kuò)大。結(jié)合光電子能譜學(xué)實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算對硼團(tuán)簇的研究已取得了系統(tǒng)性成果,特別是證實(shí)了含有六元孔洞的B36準(zhǔn)平面碗狀團(tuán)簇和硼球烯B40團(tuán)簇的存在。其次研究發(fā)現(xiàn)硼羰基是重要無機(jī)配體CN和CN-/CO的等電子體,前者可作為一種新型的無機(jī)配體。本論文基于硼團(tuán)簇和過渡金屬氧化物團(tuán)簇的相關(guān)實(shí)驗(yàn)和理論研究結(jié)果對硼基團(tuán)簇、金屬摻雜硼氧團(tuán)簇和金屬氧化物羰基配合物等體系進(jìn)行量子化學(xué)理論與氣相譜學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。論文理論研究了一例尺度最小的含硼氧六元雜環(huán)和硼羰基的二元團(tuán)簇B4O4+,揭示了該團(tuán)簇的成鍵本質(zhì)及其結(jié)構(gòu)與荷電態(tài)的密切關(guān)聯(lián)。運(yùn)用激光蒸發(fā)超聲脈沖分子束技術(shù)制備了硼硫團(tuán)簇、鋁摻雜硼氧團(tuán)簇以及鉭氧化物羰基配合物氣相團(tuán)簇離子,并獲得其光電子能譜或紅外光解離光譜,然后結(jié)合理論計(jì)算確認(rèn)了它們的結(jié)構(gòu),分析其電子特性和成鍵性質(zhì)。主要研究內(nèi)容如下:1.正離子B4O4+:π和σ雙重芳香性結(jié)合Coalescence Kick(CK)搜索和第一性原理計(jì)算報道了正離子B4O4+團(tuán)簇的全局極小結(jié)構(gòu)、成鍵本...

【文章頁數(shù)】：158 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 硼基團(tuán)簇
        1.1.1 硼團(tuán)簇
        1.1.2 金屬摻雜硼團(tuán)簇
        1.1.3 硼氧團(tuán)簇和硼硫團(tuán)簇
            1.1.3.1 硼氧團(tuán)簇
            1.1.3.2 硼硫團(tuán)簇
        1.1.4 金屬摻雜硼氧團(tuán)簇
    1.2 過渡金屬氧化物團(tuán)簇
    1.3 論文課題的選擇、目的和內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)與理論研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)方法
        2.1.1 陰離子光電子能譜
        2.1.2 紅外光解離光譜
        2.1.3 紅外光解離實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        2.1.4 紅外光解離實(shí)驗(yàn)試劑與材料
    2.2 理論研究方法
        2.2.1 從頭算方法
        2.2.2 密度泛函理論
        2.2.3 色散校正的密度泛函理論
        2.2.4 含時密度泛函理論方法
    2.3 本論文中相關(guān)的程序與具體研究方法
        2.3.1 全局極小結(jié)構(gòu)搜索
        2.3.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化與頻率計(jì)算
        2.3.3 理論ADE和VDE計(jì)算
        2.3.4 分子軌道和自然軌道分析
        2.3.5 適配性自然密度劃分成鍵分析
        2.3.6 核獨(dú)立化學(xué)位移
第三章 B₄O4
+團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)及成鍵
    3.1 研究背景
    3.2 理論計(jì)算方法
    3.3 理論結(jié)果
        3.3.1 全局極小結(jié)構(gòu)
        3.3.2 候選異構(gòu)體結(jié)構(gòu)
    3.4 結(jié)果討論
        3.4.1 六邊形B₄O4
+團(tuán)簇:硼氧化合物中B₃O₃環(huán)的形成
        3.4.2 π和σ雙重芳香性:B₄O4
+ vs C₆H3
+

        3.4.3 B₄O_{4
+/0/-:構(gòu)型與電荷狀態(tài)的關(guān)系
        3.4.4 1988年“猜想型”結(jié)構(gòu):準(zhǔn)線性C2h B4O4
+}

    3.5 本章小結(jié)
第四章 硼硫團(tuán)簇的光電子能譜實(shí)驗(yàn)和理論研究
    4.1 研究背景
    4.2 研究方法
        4.2.1 光電子能譜測定
        4.2.2 理論計(jì)算方法
    4.3 光電子能譜結(jié)果
    4.4 理論結(jié)果
    4.5 實(shí)驗(yàn)與理論結(jié)果對比
    4.6 成鍵分析討論
    4.7 超鹵素:B₂Sn
-(n=2-7)團(tuán)簇對應(yīng)的中性結(jié)構(gòu)
    4.8 本章小結(jié)
第五章 三元Al-B-O團(tuán)簇的光電子能譜實(shí)驗(yàn)和理論研究
    5.1 研究背景
    5.2 研究方法
        5.2.1 光電子能譜測定
        5.2.2 理論計(jì)算方法
    5.3 光電子能譜結(jié)果
    5.4 Al_nBO2
-/0(n=2,3)理論結(jié)果
        5.4.1 Al₂BO2
-和Al₂BO₂團(tuán)簇低能量異構(gòu)體
        5.4.2 Al₃BO2
-和Al₃BO₂團(tuán)簇低能量異構(gòu)體
        5.4.3 Al_nBO2
-/0(n=2,3)團(tuán)簇全局極小結(jié)構(gòu)的鍵長
    5.5 實(shí)驗(yàn)與理論結(jié)果對比
    5.6 成鍵分析討論
    5.7 三元Al-B-O團(tuán)簇中Al與B原子的競爭性氧化
    5.8 本章小結(jié)
第六章 TaO(CO)n
+ (n=3-8)團(tuán)簇的紅外光解離實(shí)驗(yàn)和理論研究
    6.1 研究背景
    6.2 紅外光解離光譜測定和分析
    6.3 理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比
    6.4 成鍵分析討論
    6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 本論文主要結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
個人簡況及聯(lián)系方式



本文編號：4015220

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