目录
摘要 .................................................................................................................................................. I Abstract ............................................................................................................................................ II 目录 ................................................................................................................................................ I V 第一章绪论.. (1)
1.1金属团簇的简介及其研究意义 (1)
1.2 铝基混合团簇的研究现状 (2)
1.3 含铝混合团簇的吸附和催化 (3)
参考文献 (4)
第二章计算方法及软件简介 (7)
2.1 计算方法简介 (7)
2.1.1密度泛函理论 (7)
2.1.2局域密度近似（LDA）和广义梯度近似（GGA） (7)
2.1.3 交换-相关能的处理方法 (8)
2.2 软件简介 (9)
参考文献 (11)
第三章混合团簇Al12X（X=3d）及其吸附H、O、N原子体系的第一性原理研究 (13)
3.1引言 (13)
3.2 计算方法和结构模型 (14)
3.3 结果分析与讨论 (16)
3.3.1混合团簇基态几何结构及物理特性 (16)
3.3.2 密堆积结构混合团簇对H、O、N原子的吸附 (22)
3.3.3 中心替换的密堆积结构的吸附特性 (31)
3.4 本章小结 (33)
参考文献 (35)
第四章H2在Al12X(X=Al、Ni、Cu)团簇表面解离吸附的第一性原理研究 (39)
4.1 引言 (39)
4.2 计算方法和结构模型 (39)
4.3计算结果与分析 (41)
4.3.1 二十面体混合团簇Al12X（X=Al、Ni、Cu）对H原子吸附 (41)
4.3.2 H2分子在混合团簇Al12X(X=Al、Ni、Cu)的物理吸附 (44)
4.3.3 H2在混合团簇Al12X(X=Al、Ni、Cu)的化学吸附 (45)
4.3.4 H2在Al12X(X=Al、Ni、Cu)团簇上的解离 (46)
4.4 本章小结 (49)
参考文献 (50)
第五章总结与展望 (52)
5.1 总结 (52)
5.2 展望 (53)
发表文章目录 (55)
致谢 (56)
学位论文独创性声明 (57)
学位论文知识产权权属声明 (57)
第一章绪论
1.1金属团簇的简介及其研究意义
由于团簇的组成成分各不相同，所以相对应的混合团簇的物理和化学性质也各不相同，根据团簇元素在周期表的排列顺序，可以将团簇的种类分为过渡金属团簇，简单金属团簇等[1-3]。
金属团簇在光学、催化和磁学等方面有着重要的影响，引起了研究者们的广泛关注[4-6]。如Deshpande等人运用随时间变化的自旋极化局域密度近似的方法研究了Al n(n=2-13)的发光光谱[4]；Cox等人利用实验的方法测试了2-25个原子大小的铝团簇的磁矩[5]；Page等人运用量子化学方法研究了以Al2O3为催化剂的炭纳米管的成核形式[6]。过去的几十年里，研究者们无论在实验还是理论计算上有关纯的金属团簇及混合金属团簇的物理化学性质都有了深入的研究。Upton研究了尺寸为2-6的小铝团簇的结构、电子特性与对H2的吸附特性，发现团簇间Al-Al键长随着团簇尺寸的增大由2.51 ?变长到2.81?，几何结构也从二维变成了三维，这些都和团簇的几何结构、尺寸有着密切的关系，并与团簇尺寸效应完全符合[7]。而对于混合团簇，是向原有的团簇中添加第二成分，会改变原来团簇的物理或化学特性[8-9]。赵文杰等人利用密度泛函理论研究了Zr n Fe(n=2-13)团簇的基态结构和磁性，结果表明Zr12Fe团簇基态结构的对称性为I h，且选择掺杂合适的元素能够增强原来团簇的稳定性和磁性[10]。
随着科学研究的理论与实验的不断成熟与进步，团簇作为一个桥梁或纽带向相邻的有关学科渗透，可为研究者完善相关科学理论，同时也加快了相邻学科的发展[1]。由于团簇具有的特殊的物理化学性质在设计或模拟具有特殊性能的材料上也有一定的参考价值[11-16]，只要团簇研究在不断的深入，新的现象、新的想法、新的材料将不断涌现，一定会产生深远的影响。