咪唑类缓蚀剂在 Cu(111)面吸附行为的密度泛函理论研究

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1、中国石油大学（华东）毕业设计（论文）咪唑类缓蚀剂在Cu(111)面吸附行为的密度泛函理论研究学生姓名：田力学号：07132129专业班级：材料物理07-1班指导教师：胡松青副教授2011年6月28日中国石油大学（华东）本科毕业设计（论文）摘要本论文以量子化学密度泛函理论为基础，运用MaterialsStudio软件包中的Dmol3模块，，在不施加任何对称性限制条件下，采用广义梯度近似GGA-PBE交换关联函数，在双数值轨道基组加轨道极化函数DNP水平上分别对3种咪唑类分子的前线轨道能量、自然电荷分布、各原子对前线

2、轨道贡献以及Fukui指数进行计算，分析得到分子的反应活性位点；通过活性位点的分布，确定三种缓蚀剂分子在Cu(111)面的吸附结构。量子化学计算的结果表明：咪唑类缓蚀剂分子的反应活性位主要集中在咪唑环上的N和S上；三种缓蚀剂分子在Cu(111)面的吸附均为化学吸附，主要利用其反键轨道接受金属表面电子形成反馈键；IMD和BIMD分子的稳定吸附均为N原子的顶位吸附，而MBIMD分子的稳定吸附则是N原子的顶位吸附以及N、S原子的桥位吸附；另外，三种缓蚀剂分子中的H可与表面Cu作用形成X-H···Metal氢键。关键词：

3、咪唑；缓蚀剂；吸附；量子化学计算；密度泛函理论中国石油大学（华东）本科毕业设计（论文）ABSTRACTThisthesiswasbasedonthetheoryofdensityfunctionaltheory(DFT)ofquantumchemistry.Thefrontierorbitalenergy,chargedistributionandFukuiindexesofthreeimidazolesmoleculeswerecalculatedbytheprogrampackageDMol3inMateri

4、alsStudio,whichinnotinflictanysymmetryrestrictionconditions,usinggeneralizedgradientapproximationGGA-PBEexchangecorrelationfunctions,atthedoublenumericalorbitalbasissetandorbitalpolarizationfunctionDNPlevel.Analysisingthereactionactivesitesofimidazolesmolecul

5、esandstudyingtheadsorptionstructureofthreeimidazolesmoleculesonCu(111)surface.Theresultofquantumchemistrycalculationsindicatedthatthereactionactivesitesofimidazolesweremainlylocatedatnitrogenatomoftheringofimidazoleandheteroatomofsulfur;Theadsorptionof3imidaz

6、olesmoleculesonCu(111)surfaceareallchemisorption,theadsorptionstructureofIMDandBIMDmoleculesarethetopadsorptionofnitrogenatom,MBIMDmoleculehastwoadsorptionstructures,whicharethetopadsorptionofnitrogenatomandbridgeadsorptionofnitrogen、sulfuratoms.Inaddition,th

7、ehydrogenatomsofthreeimidazolesmoleculescanformhydrogenbondwithcoppersurface.Keywords:Imidazole;Inhibitor;Adsorption;Quantumchemistrycalculation;Densityfunctionaltheory中国石油大学（华东）本科毕业设计（论文）目录第一章前言................................................................

8、....................................................................11.缓蚀剂概述...............................................................................................................