团簇Co_nMoS（n=1-5）原子间作用力及前线轨道成分密度泛函理论分析

摘要

【目的】为得到团簇Co_nMoS（n=1-5）更多微观结构信息，同时为后续电子性质、催化性能等研究提供理论基础，探究了该团簇的原子间作用力关系及前线轨道成分。【方法】依据密度泛函理论，采用B3LYP泛函和def2-TZVP基组，在多个自旋多重度下运用Gaussian09软件包对该团簇进行构型优化和理论分析。【结果】结果表明：该团簇含有21种稳定构型；通过对AIM理论、电子定域化函数和变形密度分析，得到了该团簇内部相互作用程度及电子密度转移趋势，其中该团簇内原子相互作用时，Co、Mo和S原子间成键共价作用较强，S原子定域性较高，域内电子不易逃逸出去，Co和Mo原子离域性较强，域内电子易于外界交换；通过Hirshfeld方法原子贡献率分析，得出金属原子是HOMO、LUMO轨道成份主要贡献来源，其中Mo和Co原子对前线轨道贡献率占据优势。最终得出该团簇内部原子间主要以共价键作用结合，但作用力强弱并不一致，Mo和Co原子在化学反应中应重点关注。

关键词

团簇Co_nMoS / 密度泛函理论 / AIM理论 / 电子定域化函数

基金资助

国家自然科学基金重点资助项目(51634004); 国家级大学生创新创业训练计划(202110146027,202010146009,202010146016)