资源描述：
《金属原子簇对CO分子吸附量子化学计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第4卷第4期潍坊高等职业教育Vo.l4No.42008年12月WeifangHigherVocationalEducationDec.2008金属原子簇对CO分子吸附的量子化学计算曹沛森(潍坊职业学院,山东潍坊261031)摘要:利用B3LYP方法6-311G(d)基组和LANL2DZ基组,通过计算和构型优化后,计算优化出了金属原子簇与CO之间的键:金属原子-碳键,CO分子中的键:C-O键,金属原子簇与CO形成的簇合物的最低能量、振动频率和吸附能并进行了系统的研究。最后得出结论,Ni对CO发生化学反应的吸附作用最好,
2、Cu对CO发生化学反应的吸附作用较差。关键词:密度泛函;金属团簇;吸附;CO中图分类号:O6-04文献标识码:A金属是传统催化剂的活性组分,而过渡金属催化剂是B3LYP/6-311G(d)方法计算的C-O键的振动频率为-1-1现代化工主导型催化剂之一,在催化剂领域占有十分关键2220cm,与实验值2170cm也比较接近。由表中HF方的作用,如合成氨的铁系催化剂,烷烃制气用的镍系催化法和基组计算的结果与实验值比较可以看出,只有HF/6-剂,燃料油品加氢精制用的钴系催化剂以及甲醇合成用的311G计算的C-O键长1.12
3、37与实验值比较接近,但是-1铜系催化剂等。本文选取过渡金属中的Fe、Co、N、iCu这差别也较大,C-O键的振动频率为2278cm,与实验值-1四种常见易得的普通金属,采用B3LYP方法,对CO分子2170cm差别也较大。而其它的基组不是高于实验值,就采用6-311G(d)基组,对金属原子采用LANL2DZ基组,是低于实验值,而且振动频率符合的也不算好。由表中在这四种六金属原子簇上的吸附进行计算,得出每种金属B3PW91方法计算所得的C-O键长的值有的较实验值大的吸附活性,比较出各种金属簇化合物吸附活性的大小,得多,有
4、的与实验值相比差别不很大,振动频率符合的情况为工业合成中催化反应所需催化剂的选择提供一定的理也是这样。而由表中MPW1PW91方法计算的C-O键长论依据和指导意义。本文用量子计算软件包Gaussian03,值中,最小的为6-311G(d)基组,值为1.1246,与B3LYP在P43.0GHz,2GRAM,160GHD微机上完成计算。方法比较也不算准确。虽然由B3LYP/6-311+G(d)计算1CO的计算方法和基组的选择的结果和B3LYP/6-311G(d)方法计算的结果比较接近,计算方法和基组的选择直接影响到计算结果的
5、可靠本体系不是电子相对离原子核比较远的体系,通过比较和性。下面选择HF方法和考虑部分电子相关作用,能节省综合分析,认为B3LYP方法和基组6-311G(d)的组合所大量计算机时B3LYP,B3PW91,MPW1PW91方法。对于计算的结果较好,是计算CO分子的最佳选择。后面我们每一种方法,分别选用了6-31G,6-31G(d),6-311G,6对CO计算都用B3LYP方法和6-311G(d)基组。-311G(d),6-311+G,6-311+G(d)基组,对CO分子2Fe6CO分子构型的优化计算进行计算。下面是用不同的计算
6、方法和基组优化CO得在B3LYP/6-311G(d)、LANL2DZ水平上对Fe6,到的结果,如表(略)所示。Fe6CO分子构型进行优化处理,得到Fe6的稳定构型为八从表(略)CO分子的优化结果中可以看出,以B3LYP/面体,而Fe6CO有如下图(略,备索)所示的两种顶位稳定6-311G(d)计算的C-O键的键长R为1.1270,与实验构型。其中顶位(T1)吸附比顶位(T2)吸附能量更低,该值1.1280非常接近,和实验结果符合的很好。由种构型更稳定。表1Fe6簇、Fe6CO体系稳定构型的结构参数Comp.R(Fe-
7、Fe)R(C-O)R(Fe-C)Freq.E(t)2.3963(1-2)Fe6-740.03132.0439(2-3)Fe6CO(T1)1.15081.75122038-853.4599Fe6CO(T2)1.14251.84542081-853.4596-1注:R为两原子间的键长,单位:;Freq.为振动频率,单位:cm,E(t)为分子总能量,单位:a.u.收稿日期:2008-09-03作者简介:曹沛森(1970),男,山东诸城人,潍坊职业学院讲师,硕士。主要研究方向:化学教学科研与量化计算。55潍坊高等职业教育2
8、008年12月3Co6CO分子构型的优化计算位(T)稳定构型,一种三棱柱洞位(H)稳定构型(图略,备在B3LYP/6-311G(d)、LANL2DZ水平上对Co6,Co6CO索)。分子构型进行优化处理,得到Co6的两种稳定构型,一种为三其中八面体的顶位(T)吸附构型比三棱柱洞位(H)棱柱构型,一种为
