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本文利用(含时)密度泛函理论方法,对Tin-mZrmO2n(n=2-7,0≤m≤n)团簇的基态结构、相对稳定性、电子结构、分子振动谱和紫外光谱性质进行了理论研究。 利用Gaussian09软件,在对(TiO2)n(n=2-7)团簇和Tin-mZrmO2n(n=2-7,0≤m≤n)团簇进行了结构优化后找到了它们的基态结构,结果发现以纯(TiO2)n为基体,与桥氧链接的Ti原子被Zr取代后形成的混合团簇为Tin-mZrmO2n团簇的基态结构。同时从热力学和动力学稳定性两方面对Tin-mZrmO2n团簇作了深入的研究,结果显示且Zr原子的掺杂使(TiO2)n团簇的平均结合能呈线性增大趋势,团簇的稳定性增强,可通过调节Ti/Zr成分比例来调节其能隙宽度。自然键轨道(NBO)理论研究表明,Tin-mZrmO2n基态结构中Ti、Zr、O原子内部发生了电荷转移现象,形成了稳定的Ti-O-Zr键,有利于TiO2的催化性能的提高。Tin-mZrmO2n团簇基态结构的红外振动谱研究表明,端氧和相邻Zr原子或Ti原子的伸缩振动峰分别出现在900~1000cm-1和1000~1100cm-1范围内,Ti-O-Zr-O四元环的振动峰出现在600~800cm-1范围内,而Ti-O或Zr-O六元环的振动峰出现在800~900cm-1范围内。 在得到Tin-mZrmO2n团簇基态构型基础上,利用含时密度泛函理论计算了团簇的紫外光谱。结果发现在团簇尺寸大小一定的条件下,除n=2外,其他几类团簇的紫外光谱与纯钛氧、锆氧团簇相比均发生了蓝移现象。