团簇Mo3S4的成键及电子性质
2021-10-15朱依文方志刚候欠欠王思怡
辽宁科技大学学报 2021年3期
关键词:优化
朱依文,方志刚,许 友,候欠欠,王思怡
(辽宁科技大学 化学工程学院,辽宁 鞍山 114051)
团簇是存在于原子、分子与宏观固体材料之间的一种物质,可以作为均相催化剂和多相催化剂的有效模型[1-4]。二元团簇Mo-S体系以其独特的光催化性[5]、电化学性等优异性能,受到广泛关注。二元团簇Mo-S体系由金属元素钼和非金属元素硫组成。金属钼导电性能优异,热胀系数小,被广泛应用于电子管、整流器等电子仪器中。非金属硫的化合物在矿物冶炼时往往会生成二氧化硫,造成严重的大气污染。为解决这一问题,目前石油加工主要采用过渡金属硫化物催化剂进行脱硫。迄今为止,已有二十余种Mo-S体系化合物用于矿物燃料的加氢脱硫工业,成为铂族金属的低成本替代品,作为加氢和析氢反应催化剂[6-8]。在Mo-S体系中,团簇Mo3S4被认为是一种很有前途的仿生电催化剂,对H2的活化过程起显著的促进作用。团簇Mo3S4具有超导电性,使其在电子学领域有巨大的应用前景。与此同时立方烷型团簇Mo3S4氢化物催化硝基芳烃在医学上亦发挥着十分重要的作用[9]。团簇Mo3S4具有众多优点,但目前以宏观实验角度的研究甚少,本文从微观角度对团簇Mo3S4各优化构型的成键以及电子性质进行分析,以期为今后研究团簇Mo3S4提供理论基础。
1 团簇Mo3S4的优化构型
以拓扑学原理为基础,根据密度泛函理论[10],在B3LYP水平上进行研究,设计出团簇Mo3S4所有可能存在的构型,并对其一、三重态进行全参数优化计算,将所有含虚频和相同的构型进行排除,最终得到了8种优化构型。……
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