锂碳掺杂团簇的结构稳定性及Eu/N共掺杂Ti02光学性质的第一性原理研究

发布时间：2021-08-03 23:27

　　纳米团簇作为构成物质的原子分子和凝聚态物体之间的中间态,研究它的结构及性质有助于更好的理解原子分子等微观粒子及凝聚态固体等的结构及性质。而且它在表面科学、材料科学甚至核物理、天体物理、大气物理中部有所应用。对团簇的结构稳定性及其性质的研究成为开发新型材料的理论技术基础。碱金属锂及其掺杂团簇作为一种功能特殊的新型材料,因其在燃烧、催化、晶体生长、成核、凝固、相变、光学等方面的广泛应用,成为科学家们关注的重点。它的结构稳定性及光学性质的研究,更显得尤为重要。本文主要是基于第一性原理的密度泛函理论,运用GAUSSIAN软件包,考虑了电子关联与交换能,采用B3LYP方法,6-31G（d）基组对碱金属锂团簇Lin+/0/-（n=2-10）及非金属碳元素掺杂锂团簇LinC+/0/-（n=1-8）体系作了模拟计算,对其基态结构、稳定性、电子性质及振动光谱等性质作了分析研究。用VASP程序对非金属元素Eu/N掺杂TiO2光催化材料的光学性质作了研究。得到的主要结果如下：（1）Lin+/0/-团簇的基态结构形成、电子性质及振动光谱都随着团簇所含原子数目的增加而变化。对于基态结构而言,在n<6,原子... 

【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校

【文章页数】：106 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 团簇简介
    1.3 团簇科学的研究意义
    1.4 锂团簇及其掺杂团簇的研究意义及研究现状
        1.4.1 纯锂团簇的研究现状
        1.4.2 锂掺杂团簇的研究现状
第二章 团簇研究的理论方法
    2.1 引言
    2.2 量子化学方法
    2.3 量子经验势方法
    2.4 计算程序包简介
第三章 Li_n(n=2-10)团簇稳定性及振动光谱研究
    3.1 引言
    3.2 计算方法
    3.3 Li_n团簇的结构稳定性与振动光谱研究
        3.3.1 几何结构
        3.3.2 结构演化趋势
        3.3.3 稳定性分析
        3.3.4 电子性质分析
        3.3.5 振动光谱分析
        3.3.6 小结
    3.4 Li_n~(+/-)团簇的结构稳定性与振动光谱研究
        3.4.1 几何结构
        3.4.2 结构演化趋势
        3.4.3 稳定性分析
        3.4.4 电子性质分析
        3.4.5 振动光谱分析
        3.4.6 小结
第四章 Li_nC(n=2-8)团簇结构稳定性及振动光谱研究
    4.1 引言
    4.2 计算方法
    4.3 Li_nC团簇的结构稳定性与振动光谱研究
        4.3.1 几何构型
        4.3.2 结构演化趋势
        4.3.3 稳定性分析
        4.3.4 电子性质分析
        4.3.5 振动光谱分析
        4.3.6 小结
    4.4 Li_nC~(+/-)团簇的结构稳定性与振动光谱研究
        4.4.1 几何构型
        4.4.2 结构演化趋势
        4.4.3 稳定性分析
        4.4.4 电子性质分析
        4.4.5 振动光谱分析
        4.4.6 小结
第五章 非金属Eu/N共掺杂TiO_2的光催化活性
    5.1 引言
    5.2 计算模型与方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 形成能计算
        5.3.2 电子结构计算
        5.3.3 光学性质
    5.4 小结
第六章 总结与展望
    6.1 主要结论
    6.2 工作展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]LinC团簇的结构稳定性与振动光谱[J]. 刘芳,姜振益,张陈俊.  光子学报. 2014(11)
[2]第一性原理研究Eu/N共掺杂锐钛矿TiO2光催化剂的电子和光学性质[J]. 刘芳,姜振益.  物理学报. 2013(19)
[3]锂化硼氮纳米管的二阶非线性光学理论研究[J]. 周中军,李晓平,黄旭日,武志坚,李志儒.  高等学校化学学报. 2013(09)
[4]黑碳与非吸收性气溶胶的不同混合方式对其光学性质的影响[J]. 周晨,张华,王志立.  光学学报. 2013(08)
[5]First-principles study of the electronic and optical properties of the （Y,N）-codoped anatase TiO2 photocatalyst[J]. 林彦明,姜振益,胡晓云,张小东,樊君,苗慧,商毅博.  Chinese Physics B. 2012(03)
[6]微纳金属光学结构制备技术及应用[J]. 谢常青,朱效立,牛洁斌,李海亮,刘明,陈宝钦,胡媛,史丽娜.  光学学报. 2011(09)
[7]超价化合物FnLin+1（n=1～3）一阶超极化率的理论研究[J]. 李莹,吴迪.  高等学校化学学报. 2010(09)
[8]表面氧钝化碳化硅纳米团簇电子结构和光学性质的第一性原理研究[J]. 李晓春,吴远彬,周翔,周润丰,曹学伟,王玉芳.  光散射学报. 2010(02)
[9]13顶点金属碳硼烷结构和非线性光学性质的DFT研究[J]. 麻娜娜,仇永清,孙世玲,樊敏,苏忠民.  化学学报. 2010(08)
[10]三硼酸锂晶体Ⅰ类和Ⅱ类相位匹配角及有效非线性系数的计算[J]. 王爱坤,任清华,薛建华.  光学学报. 2009(12)

博士论文
[1]Ⅷ簇元素基混合团簇的结构，稳定性和磁性研究[D]. 温俊青.西北大学 2011
[2]金属团簇和富勒烯及其衍生物的结构、稳定性和电子性质的理论研究[D]. 陈德利.吉林大学 2008
[3]含硼原子团簇的结构和性质的理论研究[D]. 赵媛媛.吉林大学 2007



本文编号：3320524