N4O5团簇的密度泛函理论研究

《N4O5团簇的密度泛函理论研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据第24卷2010年第4期11月山东轻工业学院学报JOURNAL0FSHANDONGINSrIrITIyTE0FUGHTINDUSTRYV01．24No．4Nov．2010文章编号：1004-4280(20lo)04删3∞3N405团簇的密度泛函理论研究李荣江1，张涛2，吴海铭2，周建华2+(1．山东省商河第一中学，山东商河251600；2．山东轻工业学院化学工程学院，山东济南250353)摘要：利用理论计算方法设计高能量密度材料(HEDM)分子是目前材料科学领域的研究热点之一。本文利用密度泛函理论(Dr

2、r)在B3LYP／6—3lG(d)水平上对N。0，团簇异构体几何结构进行优化，找到了N。0，团簇的12种稳定结构。以一个N。0，团簇分子分解为3个NO和1个N0：计算，N。05团簇分子的解离能在10．66×103—6．099x103l【J／kg之间，放出的能量很多，是用做高能量密度材料的潜在资源。关键词：N0团簇；B3LYP怕一31G(d)；密度泛函理论；高能密度材料中图分类号：064l文献标识码：AStudyondensityf．unctionaltheoryofN405clusterLIRong-jiang

3、，ZHANGTao，WUHai—ming，ZHOUJian-hua’(1．Sh粕gIIeN0．1Middlesch砌，ShaIl曲e251600，C}Iina2．sch00l0fChemicalEn画neering，ShandongInstituteof“gIltIndustry，Ji啪250353，Chim)Abstract：Inrecentyears，tIlemethodofusingt}leoreticalcalculationtostudythehighenergydensitymaterials(HE

4、DM)isaoneofthehotissuesinmaterialscience．IIltllispaper，thegeometricalstlllcturesofN405clusterwereoptimizedattheB3LYP／6—3lg(d)levelandtwelvestableisomersofN405werefound．Thecomputationalresultsshowthatthedissociationene唱iesofN405isomersrelativeto3NO+N02arebetw

5、een10．66×103l【J·kg一1and6．099×103kJ．kg一1．Itcanbeseenthatthedissociationene蟛esofN405clusterarequitelarge，therefore，theycanusedasthehighenergydensitymaterials．Keywo州ls：N405cluster；B3LYP／6—3lG(d)；densityfunctionaltheory；highenergydensi哆materialO引言高能密度材料(HEDM)是用作

6、炸药、推进剂和火工品高能量组分的化合物，研究此类材料不但具有深远学术意义，而且具有重大的应用价值，是目前材料化学研究的热点之一u。2]。团簇是指由两个或两个以上的原子组成的聚集体，具有独特的物理、化学性质及应用，近年来对团簇结构的研究越来越引起人们的关注¨。5J。所以，团簇作为HEDM的研究更是得到了实验研究和理论研究的一致重视∞’11。。团簇作为HEDM的理论计算研究在N原子团簇和N。O。团簇方面比较集中，如李前树等旧。91对N”N去和N五的研究，赵俊芳等¨叫对N。：的研究，卢桂宁等¨¨对N8的研究，Fran

7、kJ．0we璐对Nlo，N12，N∞的研究¨2oSt如加EvaIlgelisti对N203，N406，N8012的研究¨纠等。他们发现为这些团簇都是潜在的HEDM，Nmon团簇的研究一直未见文献报道。本文用密度泛函理论对N。O，团簇可能的异构体几何结构进行了优化，探讨了其作为ⅧeDM的可能眭。收稿日期：20lO一08-23基金项目：山东省自然科学基金Y2006842．作者简介：李荣江(1969-)，男，山东省商河人，山东省商河第一中学，中教一级，教师，研究方向：主要从事计算化学方面的研究．‘通讯作者：周建华，男

8、，博士，山东轻工业学院教授，物理化学，办oujimhua@163．m．万方数据山东轻工业学院学报第24卷1计算方法首先在HF／6—31G(d)水平上优化得到分子初步构型并进行频率分析以证明此构型为势能面上的一极小值点，然后在B3LYP怕一3lG(d)水平上对分子构型进一步优化和频率分析并得到其能量，并在同样水平下计算NO和NO，的能量，然后计算解离能。全部计算均采用Gaussian03