团簇NiPS₃的成键及稳定性分析

摘要

为了对团簇NiPS₃的成键情况和稳定性进行研究，以密度泛函理论为理论基础，在B3LYP/def2-tzvp水平下，对团簇NiPS₃的初始构型进行优化计算，最终得到二、四重态下共10种优化构型.通过对各原子间平均键级、平均键长和成键键级贡献率三方面对团簇NiPS₃的成键情况进行分析，发现P—S键的平均键级较大，平均键长较短，说明在团簇NiPS₃中P—S键的成键能力最强，成键强度最大；各原子之间成键键级贡献率的大小顺序为P—S键>Ni—S键>S—S键>Ni—P键.通过对各构型能量参数和HOMO-LUMO能隙差两方面对团簇NiPS₃的稳定性进行分析，发现构型1^（2）的校正能(E_ZEP)最低，吉布斯自由能变（ΔG）最小，结合能(E_BE)最大，相较其他构型更加容易形成，且其HOMO-LUMO能隙差最大，故在构型1^（2）中电子跃迁较难发生，即构型1^（2）的热力学稳定性和化学稳定性均为最优.

关键词

密度泛函理论 / 团簇NiPS₃ / 稳定性 / 成键 / HOMO-LUMO能隙差