多种密度泛函方法对M(H2)n+(n=1~6)(M=V、Ti)结构和结合能的对比研究

来源 :山西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fly19791013fly
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着人们对储氢材料的逐步深入研究,过渡金属掺杂团簇已成为研究热点。其主要原因是过渡金属与氢分子之间存在一种特殊的作用—Kubas相互作用,这使得这些掺杂团簇在吸附氢分子时,较为容易,并且H-H键虽拉长但不会断裂,大大提高储氢密度。人们希望借助理论计算去设计基于Kubas相互作用的储氢材料,并且做了许多有益的尝试。但目前广泛使用的密度泛函理论是否适合Kubas作用计算,还需要进一步去确认。目前大量适用于不同系统的DFT方法被发展,适用于不同的体系。本文在密度泛函理论框架下,应用局域密度近似(LDA)(SVWN5),广义梯度近似(GGA)(PW91和PBE)、含动能密度的广义梯度近似(meta-GGA)(M06-L、 TPSS)、杂化泛函(hyper-GGA)(M06-2X、X3LYP、B3PW91、PBE1PBE和B3LYP)及其长程校正泛函LC-DFT(CAM-B3LYP、LC-WPBE和WB97X)和色散校正密度泛函(DFT-D)(WB97X-D和B97-D)等六类15种计算方法,在6-311++g**水平下对V+吸附氢分子的结合能进行了系统的计算与分析,并利用高精度的CCSD(T)/aug-cc-PVTZ计算单点能,同时与实验值对比,发现在上述各类泛函中,对于V+吸附氢分子结合能的计算,TPSS和CAM-B3YP泛函较为准确和可靠,其次是杂化泛函PBE1PBE。在计算结合能时,零点能校正非常重要。产生的基组重叠误差(BSSE)较小,但在(DFT-D)(WB97X-D和B97-D)泛函中,校正值稍大,对结合能产生了一定的影响。在V(H2)n+团簇中,在选出的几种较好泛函下,H-H平均键长和V到H2中心的平均距离变化趋势相同。采用相同的方法对Ti+吸附氢分子的结合能进行了计算研究。发现在上述泛函中,对于计算V+吸附氢分子的结合能较好的方法含动能密度的广义梯度近似TPSS和杂化泛函PBE1PBE在计算Ti+吸附时表现也较准确。另外较准确可靠的还有杂化泛函色散校正密度泛函B97-D,同样零点能校正起着很大作用,BSSE校正影响不大。Ti(H2)n+团簇中,在选出的几种较好泛函下,H-H平均键长和Ti到H2中心的平均距离变化趋势也相同,随着氢分子个数n的增加,H-H平均键长逐渐减小,Ti到H2中心的平均距离逐渐增大。
其他文献
类Salen稀土配合物,由于其多样的结构以及在发光、磁性和生物催化等领域的潜在应用,而成为人们研究的热点。本文选用1,2-环己二胺缩水杨醛配体(H2L)与不同的稀土盐反应,设计并合成
芬顿体系具有较强的氧化能力,因此被广泛应用于环境化学领域,作为工业污水和城市生活废水等的深度处理试剂。化学发光依赖于分子间氧化还原反应过程中释放的能量产生光辐射,与反
运用文献研究法梳理"扬州会议"的历史功绩,回顾"扬州会议"并思考学校体育的发展方向,认为"扬州会议"摆正了学校体育在教育中的位置,推动教学秩序的恢复与重建;明确了学校体育
近年来气候变暖日益加剧,降低以二氧化碳为主的温室气体排放是最严峻的环境问题。水合物法吸收二氧化碳是一种新型的分离技术,具有分离效率高、工艺简单等优点。然而从实验室
大学生心理健康教育是回应社会对大学生健康成长成才的吁请,是高校教育工作者必须正确审视和深刻考量的重要命题。本文通过分析当前高校大学生心理健康教育的一般模式和实践
随着科学技术的进步和不断发展,3d-4f金属配合物因其新颖的结构和独特功能性质而得到人们的广泛关注。而近年来,相继报道的新型3d-4f金属配合物及其磁学性质,使人们对配合物
声子晶体由两种或两种以上的不同弹性介质周期性排列而成的新型功能材料。由于它本身具有声波禁带(带隙),即处于禁带频率范围内的振动或波都不能在声子晶体中传播,使其在降噪
现代社会,随着工农业的发展和人们生活水平的普遍提高,各种油污染问题日益严重。高吸油性树脂作为一种新型自溶胀型功能高分子材料已成为目前研究热点。单电子转移活性自由基聚
砷和硒是对人和环境有重要影响的元素,为了更好地掌握砷和硒在环境中的含量,有必要对检测低浓度砷和硒的分析方法做进一步的研究。本论文在传统的电化学氢化物发生法和化学氢
光通信已深刻地改变了人们的生活与工作方式;在可预见的未来,它还将继续影响人类社会的走向与发展。在这一因光通讯而导致的人类社会的巨变中,可集成的光波导器件及光波导工艺技