吴庭慧，方志刚，王智瑶，秦 渝

（辽宁科技大学 化学工程学院，辽宁 鞍山 114051）

氢是清洁燃料，也是目前最有希望的替代燃料［1］。析氢反应是能高效产生氢的反应，催化剂在反应中起着非常重要的作用。Pt基［2］是目前催化效率最高的催化剂，但价格太高，不能大量被工业生产利用。其他贵金属催化剂［3］也存在同样的问题。由金属和类金属组成的非晶态合金是一种新型催化剂材料，Thenuwara［4］等认为磷化物是目前最有可能替代Pt基的催化剂。其中，Co-Mo-P［5-7］非晶态合金具有出色的催化能力和潜在的应用前景。Ma［8］等以多金属氧酸盐Co16Mo16P24和双氰胺为原料，采用一步热解法制备一种新型电催化剂CoMoP@C，展示了优异的析氢性能，而且在pH=0~1的条件下，CoMoP@C的催化活性接近于20%Pt/C，在海水中，CoMoP@C也表现出稳定的析氢性能［9-10］。本文以团簇Co2Mo2P3为研究体系，从微观角度探究其成键及热力学稳定性，希望为Co-Mo-P体系的研究提供更多的依据。

1 模型和计算方法

根据拓扑学原理对团簇Co2Mo2P3进行空间立体结构设计，运用Gaussian09程序对初始构型进行模拟运算。利用密度泛函理论（Density functional theory，DFT）［11-13］，在B3LYP/Lanl2dz水平下，对设计的所有初始构型分别于四重态、二重态进行全参数优化计算，逐个排除虚频和相同构型，最终得到8种稳定构型，其中包括4种二重态、4种四重态。对Co和Mo金属原子采用Hay［14］等人的含相对论校正的有效核电势价电子从头算基组，即采用18-eECP的双ξ基组（3s，3p，3d/2s，2p，2d），对类金属原子P采用Dunning/Huzinaga双ξ基组（9s，5p/3s，2p）。P的极化函数为ξPd=0.55［15-17］。所有计算均在计算机M4390上完成。

2 分析与讨论

2.1 团簇Co2Mo2P3构型分析

团簇Co2Mo2P3的8种稳定构型如图1所示。……