Mg₃N₂团簇吸附H的密度泛函理论研究

来源期刊：稀有金属材料与工程2016年第5期

论文作者：陈玉红 李文强 张梅玲 张材荣 康龙 罗永春

文章页码：1182 - 1188

关键词：(Mg3N2)nHm团簇;吸附H;基态结构;密度泛函理论;

摘    要：运用密度泛函理论（DFT）中的杂化密度泛函B3LYP方法在6-311G*基组水平上对Mg₃N₂H_m（m=1⁴）和（Mg₃N₂）_nH_m（n=2⁴,m=1²）团簇的可能几何结构进行优化,预测了其最稳定结构,并对最稳定结构的电子结构,成键特性,电荷分布,振动特性及稳定性等进行分析。结果表明:当团簇吸附H原子少于N原子数目时,一般形成-NH基;随着团簇吸附H原子数目的增加,当所有N原子吸H形成-NH基后,才有-NH基吸附H原子形成-NH₂基;但并不是所有-NH基全部形成-NH₂基的饱和结构,此时部分H原子会吸附于Mg原子上形成MgH结构。H原子易吸附于凸出的、包含孤对电子的N原子上;由于孤对电子间的排斥作用,H原子的吸附位置呈相互远离趋势。团簇中N-H之间是共价键作用,而Mg-H间是离子键作用,-NH和-NH₂基在团簇中保持完整性,团簇可以很好地描述晶体的储氢行为。