贵金属合金团簇计算模拟研究

发布时间：2020-11-16 09:41

　　 贵金属合金团簇因具有独特而优良的催化、电磁和光学性质,是电化学、材料科学等领域的研究热点,具有广阔的应用前景。研究团簇特殊性质的前提是确定其稳定结构,然而寻找团簇稳定结构需借助于理论计算。本课题以大尺寸Ag、Au、Pd、Pt组成的贵金属幻数团簇为对象开展计算模拟研究,论文的主要内容概括如下:1、分别采用实验拟合参数和DFT拟合参数Gupta势结合改进的自适应免疫优化算法对98原子Ag-Pd团簇进行全局优化。比较了两种参数化Ag-Pd团簇结构类型、对称性、能量和原子分布差异。结果表明两种参数化Ag-Pd团簇主要构型均为Leary四面体,呈现幻数特征构型。实验参数组Ag-Pd团簇次要构型为面心立方,而DFT参数组次要构型为二十面体。Ag原子在所有稳定结构中都有强烈表面偏析趋势。两组中Ag、Pd原子生长方式存在差异。2、运用改进算法结合Gupta势函数进一步对98原子Au-Pd、Au-Pt团簇进行优化计算,并对这两种团簇进行结构分析和对比。结果显示两种团簇中优势结构同样为Leary四面体,其次均为面心立方结构,但分布明显不同,此外还得到了十面体等其他结构。Au原子有很强表面偏析趋势。Pd原子从中心聚集生长,Pt原子从次外层聚集生长。结构及能量分析还表明,构型影响原子分布及能量。最后对98原子合金团簇进行了总结。3、以M-Pd-Pt(M=Ag,Au)三元系列团簇为研究对象,运用改进算法对Ag_nPd_(12)Pt_(12)和Au_nPd_(12)Pt_(12)进行了优化,并对部分100和147原子Ag-Pd-Pt和Au-Pd-Pt团簇的最稳定结构进行了对比分析。结果显示在富含Ag的Ag_nPd_(12)Pt_(12)(n=1-60)团簇中,主要构型是具有二十面体碎片的非晶结构。在富含Au组成的Au_nPd_(12)Pt_(12)团簇中,主要构型是二十面体,而十面体为主要竞争构型。典型100和147原子组成的Ag-Pd-Pt和Au-Pd-Pt团簇都形成了核壳结构,且Pd、Pt原子位于核心。但两类团簇存在差异,Ag-Pd-Pt团簇中的Pd原子更容易与Ag和Pt原子混合。这些现象均得到了合理解释。
【学位单位】：安庆师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2020
【中图分类】：O641.1
【部分图文】：

12层分散分布，没有占据次外层，随着Pd原子增多，Pd原子呈现首尾相接螺旋式生长，并逐渐占据次外层和表面凹点，Pd原子数达到28开始占据中心，达到55时完全占据中心四面体。图1实验拟合参数化Pd98及AgnPd98-n(n=1-53)团簇的稳定结构

实验拟合参数化AgnPd98-n(n=54-97)及Ag98团簇稳定结构

DFT拟合参数化Pd98及AgnPd98-n(n=1-53)团簇的稳定结构
【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 吴夏;刘启满;黄荣谊;;银金钯铂组成对三元金属团簇结构的影响[J];计算机与应用化学;2015年10期

2 王广厚,倪国权,李郁芬,施朝淑;团簇研究的一些进展[J];自然科学进展;1995年04期

本文编号：2885971