Au5-25 Pd团簇结构与性质的理论研究.pdf

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1、第26卷第8期化学研究与应用Vo1．26，No．82014年8月ChemicalResearchandApplicationAug．，2014文章编号：1004—1656(2014)08．1225-07Au5~25Pd团簇结构与性质的理论研究伍建君，汪严，唐小琴，夏星，孙国峰，唐典勇(乐山师范学院化学学院，四川乐山614000)摘要：用basin—hopping算法结合密度泛函PBE方法系统搜索了AuPd团簇的全局稳定结构，并对团簇几何结构，稳定性，Fermi能级，化学硬度和前线轨道进行了分析。计算结果表明，AuPd，AuPd和AuPd团簇为平面结构，其

2、他团簇均为立体结构，与相同原子数纯金团簇结构类似。所有团簇中，Pd原子均位于配位数较高位置。团簇平均结合能随金原子数增大而逐渐增大，并有收敛到某点的趋势。偶数金原子团簇较相邻的奇数金原子团簇稳定。团簇的Fermi能级随团簇增大呈奇偶振荡，偶数金原子团簇的Fermi能级较相邻奇数金原子团簇的低，与金团簇Fermi能级变化类似。Au7Pd，Au：Pd，Au6Pd和AuPd团簇化学活性较高。Au9Pd团簇中Pd原子优先与CO，烯烃，炔烃等分子形成配位键。CO等小分子仍然吸附到Au∞Pd团簇的顶点或面中心的金原子。关键词：Basin-hopping算法；金钯团簇

3、；相对论效应；Fermi能级；前线轨道中图分类号：0643．12文献标志码：AAtheoreticalstudyonstructuresandpropertiesofAu5Pdclusters—25WUJian-jun，WANGYan，TANGXiao—qin，XIAXing，SUNGuo—feng，TANGDian—yong(CollegeofChemistry，LeshanNormalUniversity，Leshan，614000，China)Abstract：TheglobalminimaofAu525Pdclustersweresystemat

4、icalysearchedbymeansofthebasin—hoppingalgorithmincombi—nationwithPBEfunctionalofdensityfunctionaltheory．Thestructure，relativestability，Fermilevel，chemicalhardness，andfrontiermolecularorbitalsoftheseclusterswereinvestigatedatthePBE／DNDlevelThecomputationalresultsindicatedthatAu5Pd

5、，Au7Pd，andAu11Pdclusterswereplanarstructures；theotherclusterswerethree-dimensionalstructures．ThestructuresofPd—dopedgoldclustersweresimilarwiththesalne-sizedgoldclusters．TheaveragebindingenergiesandFermilevelsweresimilartothoseofthepuregoldclusters，demonstratinganodd—evenoscillat

6、ion．ThechemicalactivitiesofAu7Pd，Aul2Pd，Au16Pd，andAul8Pdclus-terswerelargerthanthoseoftheothers．Thesmallmolecules(suchasCO，alkyne，alkeneeta1)werepreferredtoadsorbonthePdatomofAu519Pdclusters，whiletheywereadsorbedontheSurfacegoldatomofAu2025Pdclusters．Keywords：Basin—hoppingalgorit

7、hm；gold-palladiumclusters；relativisticeffect；Fermilevel；frontiermolecularorbital金钯二元纳米团簇可以有效催化光激发的成法)，Au。Pdhen(化学合成法)，3-shell。(金Suzuki反应，醇氧化为醛，氧化甲苯中C—H键，CO属离子的醇连续还原法制备)，纳米轮(湿法化学氧化等化学反应引。通过不同方法可获得不同还原)和纳米花(水相合成)等。结构金钯二元纳米微粒，如Pd⋯Au’(化学合理论研究方面，有较多关于小团簇结构及其收稿日期：2013—12-27；修回日期：2014-0

8、3．19基金项目：国家大学生创新创业训练计划项目(项目编号：2012106490