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关于团簇的研究目前已经引起了科学界的广泛关注,高能密度材料的研究一直是材料科学中的热点之一。部分碳氧团簇和氮氧团簇分解为气体小分子时能够释放出很高的能量,是潜在的高能密度材料。现在,越来越多的材料研究工作者,希望合成出更多具有高能密度材料的潜力的团簇化合物。因此通过程序对团簇(特别是碳氧团簇,氮氧团簇)的结构、解离机理的分析不仅具有极高的理论意义,并且具有非常广泛的应用前景。本论文主要采用的是量子化学中的从头算方法和密度泛函方法,深入的研究了碳氧团簇和氮氧团簇的稳定构型以及部分碳氧团簇和氮氧团簇解离过程中各步的解离机理。该论文共分为两大部分1.在对碳氧团簇异构体的稳定构型以及部分异构体的解离通道的理论研究中,详细的研究了CnOn(n=3,4,5),CnO2n(n=3,4)以及C4O7的稳定异构体中结构、能量、振动频率与解离能的关系,重点探讨了C4O4,C5O5,C3O6的解离通道,尤其是对C4O7的解离机理做了详尽的分析。2.在对氮氧团簇异构体的稳定构型以及部分异构体的解离通道的理论研究中,详细的研究了N3On(n=1,2,3,4),N4O5的稳定异构体中结构、能量、振动频率与解离能的关系,重点探讨了N3O4,N4O5的解离通道,并对其解离机理做了详尽的分析。研究过程主要得到了以下结果:本文采用了计算化学的方法优化了反应的反应物、过渡态和产物,在相同的理论水平下对所得的过渡态都经过振动分析进行确认,并且通过内禀反应坐标(IRC)关联了相应的反应物和产物。1.对碳氧团簇理论计算中,在HF/6-31G(d)计算水平下对C3O3进行了理论计算,寻找到2种稳定构型,并在同样的计算方法下寻找到一个过渡态,并研究了其解离机理。在B3LYP/6-31G(d),BB1K/6-31G(d),MPWB1K/6-31G(d)计算水平下对C4O4和C5O5进行了理论计算,分别寻找到16种和30种稳定构型,然后再在同样的计算水平下寻找,重点研究了C5O5中M16的解离时产生的过渡态,M16在解离时,存在三个过渡态,而且M16的解离产物中存在C4O4团簇异构体,所以又在同样的计算方法下研究了C4O4过渡态的寻找,P6寻找到2个过渡态,在HF/6-31G(d)和B3LYP/6-31G(d)计算水平下对C4O7进行了理论计算,寻找到28种稳定构型,并在B3LYP/6-31G(d)计算方法下C4O7-7寻找到十个过渡态,并研究了其对应的解离机理,我们又在对同样的计算水平下对它们的解离通道进行了相应的分析,并且研究了这些过渡态优化后的产物,分别计算了每个解离反应通道中中各驻点的稳定构型,振动频率和红外光谱强度,而且每个过渡态都进行了IRC验证,确认了是连着特定的反应物和产物。2.对氮氧团簇的研究中,在B3LYP/6-31G(d)水平上对N3On(n=1-4)团簇异构体几何结构进行优化,找到了2种N3O1团簇的稳定结构,4种N3O2团簇的稳定结构,2种N3O3团簇的稳定结构,2种N3O4团簇的稳定结构,探讨了它们的解离能量,并在同样的水平下研究了N3O4团簇解离反应的过渡态,并研究了相应的解离机理,在B3LYP/6-31G(d)水平上对N4O5团簇异构体几何结构进行优化,找到了12种N4O5团簇的稳定结构,在新密度泛函方法MPWB1K、BB1K下,分别对N4O5团簇计算得到的两个过渡态ts1和ts2和的能垒与B3LYP方法做比较和讨论。在研究的过程中力争做到系统、精确,也取得了许多具有理论价值的创新成果,对碳氧团簇和氮氧团簇合成具有重要的指导意义。