毛智龙，方志刚，侯欠欠，吕孟娜，许 友

（辽宁科技大学 化学工程学院，辽宁 鞍山114051）

自上世纪80年代Molnáar等［1］系统阐释了非晶态合金催化剂特点及其广阔前景后，各种相关研究结果大量涌出。其中，Fe基催化剂的相关研究表明，向过渡金属元素Co和Fe中加入非金属元素P在催化电解水时显示出优异的催化性能［2-3］。Co-Fe-P体系的催化剂拥有多种结构，其中，纳米球［4］、纳米笼［5］、三维泡沫多孔［6］等结构较为常见。合成该体系的前驱体也有多种，例如钴铁双金属-有机骨架［7-9］、钴铁普鲁士蓝类似物纳米管和碳纳米管复合材料［10］等。该体系的合成方法也复杂多样，例如用双金属Mo-Co-Fe普鲁士蓝类似物作为结构模板［11］、控制Co-Fe-P的各向异性生长［12］以及设计催化［13］的方法均可对其合成。该体系的催化剂也可以在较宽范围pH值条件下使用［14-15］。目前，绝大多数文献都是从宏观实验的角度研究Co-Fe-P体系，缺少该体系内部微观结构稳定性的研究。因此，本文对团簇Co3FeP的结构稳定性和电子性质进行研究，以期为Co-Fe-P三元体系的研究提供有价值的参考信息。

1 优化构型

文献［3］中提到Co0.63Fe0.21P0.16的构型催化效果最好且较为稳定，故将Co-Fe-P体系原子比定为Co∶Fe∶P=3∶1∶1。基于拓扑学原理［16］得出团簇Co3FeP共有21种初始构型。利用密度泛函理论［17］（Density functional theory，DFT）在B3LYP/Lan12dz的水平下，对团簇Co3FeP所有的初始构型分别在单重态和三重态下进行参数优化和频率计算，类金属P加极化函数ξP,d=0.55［18］。所有计算都在启天M4390微型计算机上运用Gussian09程序完成。

对团簇Co3FeP初始构型进行全参数优化和频率计算，排除虚频和相同构型后，得到9种优化构型，其中单重态4种，三重态5种。……