团簇CoFe_2BP的结构及催化性质

利用DFT(密度泛函理论)方法,在B3LYP/Lan12dz水平下,对Co Fe2BP团簇的二十几种可能构型进行全参数优化和相关频率计算,共获得二、四重态稳定构型各5种,对这些构型的立体结构及其能量、成键情况和催化活性等性质进行了分析,得出如下结论:(1)在Co Fe2BP团簇的各优化构型中,构型1(4)的稳定性最好,四重态的稳定性要大于二重态的,多重度对构型稳定性影响较大;(2)金属原子与非金属原子之间的成键对构型的稳定性起主要作用,其中金属原子与B原子更易成键,B、P原子之间存在近距离接触;(3)金属原子Fe和Co是Co Fe2BP团簇前线轨道的主要贡献者,Fe和Co原子是催化剂潜在的活性位;(4)具有近似平面型结构的构型4(2)和4(4)表现出良好的催化加氢活性。

CoFe_2BP团簇的组成、电子及磁学性质的研究

根据各优化构型之间的能量差,首次从能量学视角提出一种定量计算团簇CoFe2BP各优化稳定构型组成比例的方法,同时对团簇的电子和磁学性质进行研究,得出:各优化构型中,四重态构型所占的组成比例最大且立体结构趋于多样化;B原子接受电子,P原子提供电子,B原子所带负电荷量与B原子和周围成键金属原子数呈负相关,各原子中所有价轨道均参与成键;Co原子的磁矩小于Fe原子的平均磁矩;受各构型稳定性的影响,Fe原子磁矩在二、四重态中分别呈"凹"、"凸"形变化,Co原子的磁矩变化相对比较平缓;多重度的改变会对Co、Fe原子的磁矩变化产生不同的影响,同时Co、Fe原子的磁矩与构型的立体结构息息相关。