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VOxH2O (x= 15)团簇的结构及稳定性研究

金蓉 谌晓洪

VOxH2O (x= 15)团簇的结构及稳定性研究

金蓉, 谌晓洪
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  • 用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/DZP水平上对H2O分子与VOx形成的团簇VOxH2O (x= 15)进行结构优化、能量和频率的计算,研究了团簇的稳定结构、稳定性和频率特性.结果表明VOxH2O (x= 15) 团簇的基态构型的电子态均为2A, 对称性均属C1对称点群,其中x= 1, 4, 5时基态构型中水分子已被解离.水分子倾向于吸附在团簇VOx上, 形成VOxH2O (x= 15)团簇. VOxH2O (x= 15)团簇中, VOxH2O (x= 1,4,5) 的化学活性小于VOxH2O (x= 2, 3)的化学活性.此外, H2O体系与VOx之间的结合强弱顺序为 VO4H2O VO5H2O VOH2O VO3H2O VO2H2O. VOH2O中离解出H原子的能量为2.88 eV和从VO5H2O中离解出OH基团的能量为2.38 eV, 均在可见光能量范围内,这两个化学过程有可能在可见光催化条件下进行.可以通过团簇的红外和拉曼谱特征, 初步判断水分子在VOxH2O团簇中是否离解.
    • 基金项目: 四川省教育厅重点项目(批准号: 10ZA105, 10ZX012)和 四川省科技厅科技支撑计划(批准号: 2009PZ0055)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-06-20
  • 修回日期:  2012-05-10
  • 刊出日期:  2012-05-05

VOxH2O (x= 15)团簇的结构及稳定性研究

  • 1. 西华大学物理与化学学院, 西华大学先进计算研究中心, 成都 610039
    基金项目: 

    四川省教育厅重点项目(批准号: 10ZA105, 10ZX012)和 四川省科技厅科技支撑计划(批准号: 2009PZ0055)资助的课题.

摘要: 用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/DZP水平上对H2O分子与VOx形成的团簇VOxH2O (x= 15)进行结构优化、能量和频率的计算,研究了团簇的稳定结构、稳定性和频率特性.结果表明VOxH2O (x= 15) 团簇的基态构型的电子态均为2A, 对称性均属C1对称点群,其中x= 1, 4, 5时基态构型中水分子已被解离.水分子倾向于吸附在团簇VOx上, 形成VOxH2O (x= 15)团簇. VOxH2O (x= 15)团簇中, VOxH2O (x= 1,4,5) 的化学活性小于VOxH2O (x= 2, 3)的化学活性.此外, H2O体系与VOx之间的结合强弱顺序为 VO4H2O VO5H2O VOH2O VO3H2O VO2H2O. VOH2O中离解出H原子的能量为2.88 eV和从VO5H2O中离解出OH基团的能量为2.38 eV, 均在可见光能量范围内,这两个化学过程有可能在可见光催化条件下进行.可以通过团簇的红外和拉曼谱特征, 初步判断水分子在VOxH2O团簇中是否离解.

English Abstract

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