貴金屬合金團簇因具有獨特而優(yōu)良的催化、電磁和光學(xué)性質(zhì),是電化學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點,具有廣闊的應(yīng)用前景。研究團簇特殊性質(zhì)的前提是確定其穩(wěn)定結(jié)構(gòu),然而尋找團簇穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需借助于理論計算。本課題以大尺寸Ag、Au、Pd、Pt組成的貴金屬幻數(shù)團簇為對象開展計算模擬研究,論文的主要內(nèi)容概括如下:1、分別采用實驗擬合參數(shù)和DFT擬合參數(shù)Gupta勢結(jié)合改進的自適應(yīng)免疫優(yōu)化算法對98原子Ag-Pd團簇進行全局優(yōu)化。比較了兩種參數(shù)化Ag-Pd團簇結(jié)構(gòu)類型、對稱性、能量和原子分布差異。結(jié)果表明兩種參數(shù)化Ag-Pd團簇主要構(gòu)型均為Leary四面體,呈現(xiàn)幻數(shù)特征構(gòu)型。實驗參數(shù)組Ag-Pd團簇次要構(gòu)型為面心立方,而DFT參數(shù)組次要構(gòu)型為二十面體。Ag原子在所有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)中都有強烈表面偏析趨勢。兩組中Ag、Pd原子生長方式存在差異。2、運用改進算法結(jié)合Gupta勢函數(shù)進一步對98原子Au-Pd、Au-Pt團簇進行優(yōu)化計算,并對這兩種團簇進行結(jié)構(gòu)分析和對比。結(jié)果顯示兩種團簇中優(yōu)勢結(jié)構(gòu)同樣為Leary四面體,其次均為面心立方結(jié)構(gòu),但分布明顯不同,此外還得到了十面體等其他結(jié)構(gòu)。Au原子有很強表面偏析趨勢。Pd原子從中心聚集生長,Pt原子從次外層聚集生長。結(jié)構(gòu)及能量分析還表明,構(gòu)型影響原子分布及能量。最后對98原子合金團簇進行了總結(jié)。3、以M-Pd-Pt(M=Ag,Au)三元系列團簇為研究對象,運用改進算法對Ag_nPd_(12)Pt_(12)和Au_nPd_(12)Pt_(12)進行了優(yōu)化,并對部分100和147原子Ag-Pd-Pt和Au-Pd-Pt團簇的最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)進行了對比分析。結(jié)果顯示在富含Ag的Ag_nPd_(12)Pt_(12)(n=1-60)團簇中,主要構(gòu)型是具有二十面體碎片的非晶結(jié)構(gòu)。在富含Au組成的Au_nPd_(12)Pt_(12)團簇中,主要構(gòu)型是二十面體,而十面體為主要競爭構(gòu)型。典型100和147原子組成的Ag-Pd-Pt和Au-Pd-Pt團簇都形成了核殼結(jié)構(gòu),且Pd、Pt原子位于核心。但兩類團簇存在差異,Ag-Pd-Pt團簇中的Pd原子更容易與Ag和Pt原子混合。這些現(xiàn)象均得到了合理解釋。
【學(xué)位單位】：安慶師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類】：O641.1
【部分圖文】：

12層分散分布，沒有占據(jù)次外層，隨著Pd原子增多，Pd原子呈現(xiàn)首尾相接螺旋式生長，并逐漸占據(jù)次外層和表面凹點，Pd原子數(shù)達到28開始占據(jù)中心，達到55時完全占據(jù)中心四面體。圖1實驗擬合參數(shù)化Pd98及AgnPd98-n(n=1-53)團簇的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

實驗擬合參數(shù)化AgnPd98-n(n=54-97)及Ag98團簇穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

DFT擬合參數(shù)化Pd98及AgnPd98-n(n=1-53)團簇的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 吳夏;劉啟滿;黃榮誼;;銀金鈀鉑組成對三元金屬團簇結(jié)構(gòu)的影響[J];計算機與應(yīng)用化學(xué);2015年10期

2 王廣厚,倪國權(quán),李郁芬,施朝淑;團簇研究的一些進展[J];自然科學(xué)進展;1995年04期

本文編號：2885971