双核三夹心化合物及掺硼硅原子簇的理论研究

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环戊烯基是有别于羰基的配体。本论文在B3LYP/DZP和BP86/DZP两种理论水平下,对以环戊烯基作配体的第一长周期过渡金属原子双核环辛四烯基化合物Cp2M2(C8H8)(M=Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni)进行了量子化学计算研究,通过讨论其顺式结构和反式结构的相对稳定性,了解过渡金属原子电子数的改变是如何影响金属.环与金属.金属成键的。我们的结果表明:前第一过渡系金属(M=Ti,V,cr,Mn)化合物的基态结构是顺式cis-Cp2M2(μ-C8H8),此结构中的C8H8环是折叠式的(二面角为130°),并形成短的金属.金属键长,表明其金属-金属应为多重键。中间的过渡金属(M=Mn,Fe)化合物到后过渡金属(M=Co,Ni)化合物的基态结构均为反式trana-Cp2M2(μ-C8H8)(M=Mn,Fe,Co,Ni)。此结构中μ-C8H8环是扭转的,金属问无成键。   随着太阳能电池需求量的不断增加,多晶硅的纯化日益受到人们的重视。在我们的实验中发现,去除多晶硅中的少量硼非常困难,因此试图利用理论计算的方法来探索其原因。本文也以硅原子簇和痕量的杂质元素硼为研究对象,对掺硼硅原子簇的结构及稳定性进行了系统的理论计算研究。结果表明:掺硼硅原子簇中硼与硅一起形成多面体骨架而非硼吸附于硅原子簇表面上,这可能是去除多晶硅中硼杂质比较困难的原因。掺硼硅原子簇负离子的基态结构与其相应的中性原子簇一致,而在掺硼硅原子簇中硼原子主要包覆于硅原子簇多边体的内部。中性BSi8的基态结构也呈硼包覆于八个硅原子组成的硅立方体中。
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