论文部分内容阅读
叠氮化合物是一类新型的高能量密度材料,金属叠氮化合物作为其重要的组成部分备受关注。截止目前,碱土金属叠氮化合物的研究还很有限。本文运用第一性原理密度泛函理论(DFT)中杂化密度泛函(B3LYP)方法,在6-311G*基组水平上对(MN6)n(n=1~5,M=Ca,Mg)和(HMN3)n(n=1~5,M=Ca,Mg)系列叠氮化合物团簇的结构与性质进行了计算分析。第二章优化得到(CaN6)n(n=1~5)团簇的最稳定结构,并对其性质进行了计算分析。结果表明,团簇中叠氮基以直线型存在,CaN6团簇最稳定结构为线型结构,(CaN6)n(n=2~5)团簇最稳定结构为链状结构;金属Ca原子显示正电性,叠氮基中间的N原子显示正电性,两端的N原子显示负电性;团簇最稳定结构的IR光谱分为4个部分,其中最强振动峰均位于2195~2280 cm-1,振动模式为叠氮基中N-N键的反对称伸缩振动;稳定性分析显示,(CaN6)3和(CaN6)5团簇相对于其他团簇较为稳定。第三章优化得到(MgN6)n(n=1~5)团簇的最稳定结构,并对其性质进行了计算分析。结果与(CaN6)n(n=1~5)团簇相似,团簇中叠氮基以直线型存在,MgN6团簇最稳定结构为线型结构,(MgN6)2团簇最稳定结构为Mg2N2四元环平面结构,(MgN6)n(n=3-5)团簇最稳定结构为链状结构;金属Mg原子显示正电性,叠氮基中间的N原子显示正电性,两端的N原子显示负电性;团簇最稳定结构的IR光谱分为4个部分,其中最强振动峰均位于2209~2313 cm-1,振动模式为叠氮基中N-N键的反对称伸缩振动;稳定性分析显示,(MgN6)3和(MgN6)5团簇相对于其他团簇较为稳定。第四章优化得到(HCaN3)n(n=1~5)团簇的最稳定结构,并对其性质进行了计算分析。结果表明,HCaN3团簇最稳定结构为线型结构,(HCaN3)n(n=2~5)团簇最稳定结构为环状结构;金属Ca原子显示正电性,H原子显示负电性,叠氮基中间的N原子显示正电性,两端的N原子显示负电性;团簇最稳定结构的IR光谱分为4个部分,其中最强振动峰均位于2193~2302 cm-1段,其振动模式为叠氮基中N-N键的反对称伸缩振动;稳定性分析显示,(HCaN3)3团簇相对于其他团簇较为稳定。第五章优化得到(HMgN3)n(n=1~5)团簇的最稳定结构,并对其性质进行了计算分析。结果与(HCaN3)n(n=1~5)团簇相似,HMgN3团簇最稳定结构为线型结构,(HMgN3)n(n=2~5)团簇最稳定结构为环状结构;金属Mg原子显示正电性,H原子显示