项目名称: 单个金属原子掺杂贵金属小团簇结构与物性的理论研究

项目编号: No.11464008

项目类型: 地区科学基金项目

立项/批准年度: 2015

项目学科: 数理科学和化学

项目作者: 胡朝浩

作者单位: 桂林电子科技大学

项目金额: 50万元

中文摘要: 双金属小团簇因存在显著的量子尺寸效应、表面效应、元素协作效应等作用而呈现出独特的物理化学性质,已受到国内外学者的高度关注,但当前的实验手段仍不能足够胜任其结构和尺寸大小的精确表征。本课题拟将采用进化模拟结构预测技术,结合第一性原理计算,理论预测贵金属小团簇Xn(X = Au,Ag,Cu,Pd,Pt;n = 3-20)掺杂单个金属原子Me(Me = Fe,Co,Ni,Ce,Gd,Pr,X)的双金属团簇Me@Xn结构,进行结构几何优化、结合能、能量二阶差分、HOMO-LUMO能隙、磁矩等电子结构计算,调查团簇结构与物性参数随尺寸和掺杂元素变化的演化规律,同时对具有独特结构和较高稳定性的团簇进行H2、CO、O2等小分子吸附行为的计算研究,探讨团簇对气体小分子的氧化或还原反应的作用机理,理论设计出具有新奇光学、磁学或催化性质的新型Me@Xn团簇,为后续的的实验研究提供重要的理论依据和基础物性数据。

中文关键词: 金属团簇;进化模拟;第一性原理计算;贵金属;结构与性质

英文摘要: Small bimetallic clusters exhibit many peculiar physical and chemical properties and have attracted much attention due to the prominent quantum size effect, surface effect, and synergistic effect between different elements.The current experimental techniques, however, are still not sufficient for the accurate characterization on the structure and dimension size of small clusters. Using the evolutionary simulation technique for structure prediction and combining with first-principles calculations this research aims to predict the structure of bimetallic clusters Me@Xn in which the small noble metal clusters Xn (X = Au, Ag, Cu, Pd, Pt, n = 3 -20) are doped by a single metal atom Me (Me = Fe, Co, Ni, Ce, Gd, Pr, X). The geometry optimizations, binding energies, sencond differences in energy, HOMO-LUMO gaps, and magnetic moments of Me@Xn clusters are calculated in order to investigate the evolution of structures and physical properties changing with the dimension size and doping elements. To elucidate the oxidation or reduction mechanism of bimetallic clusters to small molecules, the absorption behaviors of some small molecules such as H2, CO, and O2 on some Me@Xn clusters with specific structure and higher stability are further investigated. The ultima goal of this research is to design theoretically the new Me@Xn clusters with novel optical, magnetic or catalytic properties in order to provide the important theoretical grounds and fundamental physical data for the subsequent experiments.

英文关键词: Metal cluster;Evolutionary simulation;First-principles calculation;Noble metal;Structure and property

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

《人工智能在化学领域的应用全景》白皮书
专知会员服务
34+阅读 · 2022年1月22日
Nat. Mach. Intell. | 分子表征的几何深度学习
专知会员服务
24+阅读 · 2021年12月26日
专知会员服务
22+阅读 · 2021年10月14日
专知会员服务
39+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
24+阅读 · 2021年8月22日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
【经典书】计算理论导论,482页pdf
专知会员服务
77+阅读 · 2021年4月10日
机器学习在材料科学中的应用综述,21页pdf
专知会员服务
46+阅读 · 2019年9月24日
我的信号是由核辐射传输的,金属屏蔽都挡不住
机器之心
0+阅读 · 2021年11月24日
人工神经网络在材料科学中的研究进展
专知
0+阅读 · 2021年5月7日
【材料课堂】TEM复杂电子衍射花样的标定原理
材料科学与工程
38+阅读 · 2019年4月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月16日
Arxiv
57+阅读 · 2022年1月5日
小贴士
相关主题
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员