氨水团簇(h2o)n(nh 3)m 的稳定结构 - 河北师范大学学报.pdfVIP

第3 1卷/第1 期/ 河北师范大学学报/自然科学版/ Vol.31 No.1 2007 年1 月 JOURNALOFHEBEI NORMAL UNIVERSITY/Natural Science Edition/ Jan.2007 氨水团簇(H O)(NH ) 的稳定结构 2 n 3 m 单联磊, 　胡维军 (山东师范大学 物理与电子科学学院, 山东 济南　250014) 摘 :利用Hartree Fock 方法对氨水团簇(H O)(NH )(m +n=6)的一些可能构型进行了结构优化和频 2 n 3 m 率分析;进一步用MP2 方法计算了这些优化结构的能量和结合能.通过构型体系能量和结合能的比较, 得到了这 些团簇的最稳定结构;在此基础上还计算了这些团簇的电离势、电子亲和势, 对(H O)(NH ) 团簇体系的结构和 2 n 3 m 性质的进一步研究是有益的. 关键词:氢键;电离势;电子亲和势;结合能 中图分类号:O 641;O 561　　　文献标识码:A　　　文章编号:1000-5854(2007)01-0056-04 团簇作为微观层次上有限原子的聚集体, 具有奇特的几何结构, 因此对团簇的研究不仅有助于深入了解 团簇本身的性质, 也有助于更进一步了解相应宏观物质的物理化学性质.氢键作为一种分子间的弱相互作用 广泛地存在于多种团簇体系中.近年来, 氢键团簇体系逐渐成为人们理论和实验研究的重点.水团簇和氨团 簇以及氨水团簇是典型的以氢键相互作用的团簇体系, 目前人们对水分子团簇和氨分子团簇已经进行了深 [ 1, 2] 入广泛的研究.Shruti 等 分别利用Hartree Fock(HF)方法和密度泛函理论方法对尺寸较小的水团簇进 [3] [4] 行了详细的研究, 确定了水团簇(H2O)n (n ≤21)的基态几何构型.Titus , Fouqueau 等 分别利用对可加模 型势(pair ise additive model potential)和密度泛函理论以及半经验的分子动力学模拟方法对氨分子团簇进 行了细致的理论研究, 给出了氨分子团簇(NH )(n =3 ～ 18)的基态结构和质子化的氨分子团簇NH+ 3 n 4 (NH )(n ≤8)的红外谱和可能的稳定结构.目前人们对氨与水结合的氨水团簇体系也已经有了一些实验 3 n 和理论上的研究.文献[5]用从头计算法研究确定了(H O)(NH )(m =1～4, n =1, 2)的稳定结构, Eric 2 n 3 m [6] + 等 利用预离振动谱(vibrational predissociation spectra)确定了NH (H O)(n =5 ～22)的一些稳定构型. 4 2 n 本文中, 笔者利用Hartree-Fock 方法对氨水团簇(H O)(NH )(m +n =6)的一些可能构型进行了结构优 2 n