金镍团簇最低能量异构体的优化结构
金团簇特殊的物理、化学特性,如催化氧化CO,引起了大家强烈的兴趣. 为了提高金团簇的稳定性, 改善金团簇的化学活性(催化能力)以及检验掺杂金团簇中的电子壳层结构性质, 人们对掺杂金团簇进行了一定的实验和理论研究. Bouwen等和Heinebrodt等研究双金属团簇 AuX (X＝Cu, Al, Y, In和Cs), 发现了和金团簇相似的电子壳层效应. Koszinowski等发现双金属团簇PtmAun＋(m＋n＜4)与O2和CH4分子反应时其活性和团簇的组分密切相关, 随着Au含量的增加, 团簇和O2分子反应的能力逐渐消失. 另外, MgO(100)衬底表面上的Au3Sr团簇中, 杂质原子能修饰和控制金团簇的电子结构性质, 从而改变了金团簇催化氧化CO反应的能力. Yuan等采用密度泛函B3LYP方法研究过AunNi (n＝2～7)的结构, 结果表明掺杂金团簇的稳定性和结合程度由杂质原子的原子基态和相对论效应共同决定. Wang等采用光电子光谱和密度泛函方法研究了Cu@Au16－和Cu@Au17－团簇的结构以及绝热电子亲和能和垂直电子亲和能. Koyasu等研究了AunM－(n＝2～7, M＝Pd, Ni, Zn, Cu和Mg)团簇的光电子光谱, 结果表明, 团簇的电子亲和能和光谱特征与金原子数目呈奇偶变化, 且AunNi和AunPd二元团簇中存在杂原子与金原子间轨道相互作用.
乐山师范学院化学与生命科学学院唐典勇等人在UBP86/LANL2DZ和UBP86/def2-TZVP水平下详细研究了AumNin(m＋n≤6)团簇的几何结构和电子性质. 详细地分析了团簇的结构特征,平均结合能, 垂直电离势, 垂直电子亲和能, 电荷转移以及成键特征. 所有混合团簇中,镍原子趋于聚集到一起, 形成最多Ni—Ni键, 金原子分布在镍原子聚集体周围以形成最多Au—Ni键. Ni原子较少团簇的电子性质与纯金团簇类似, 呈现一定奇偶振荡. 混合团簇中存在镍到金原子间的电荷转移. Ni原子较少团簇中, 自旋电子主要定域在Ni原子上, Ni原子较多团簇中, Au原子明显受到自旋极化. 混合团簇的分波态密度表明, AuNi混合团簇对小分子的反应活性要高于纯金团簇.