Mô hình PSM và cấu trúc, độ bền của các cluster

Phạm Thị Bích Thảo * , Nguyen Thanh Si và Trần Thị Ngọc Thảo

* Tác giả liên hệ (ptbthao@ctu.edu.vn)

Article Sidebar

Full Text: PDF

Ngày nhận bài: 11-07-2019
Ngày nhận bài sửa: 12-07-2019
Ngày duyệt đăng: 30-10-2019
Ngày xuất bản: 30-10-2019
Title: The PSM Model and Structures, Stability of Clusters 
DOI: 10.22144/ctu.jvn.2019.131
Lượt xem
71
Downloads
40
Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC
Trích dẫn
Thảo, P. T. B., Si, N. T., & Thảo, T. T. N. (2019). Mô hình PSM và cấu trúc, độ bền của các cluster. Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ, 55(5), 74-81. https://doi.org/10.22144/ctu.jvn.2019.131
Số báo
Tập. 55 Số. 5 (2019)
Chuyên mục
Tự nhiên

Abstract

In this theoretical study, the structures and energetic properties of several closo-hydroborate dianions BnHn2– (n = 5 - 12) and gold clusters AuN (N = 2 - 20) are systematically investigated by means of DFT calculations. Global equilibrium geometries are determined or confirmed, and the growth mechanism is then established. Several thermodynamic parameters including atomization energy, heat of formation, ionization potential and electron affinity are also computed to evaluate their stability pattern. Computed results show among investigated species that some specific systems are exceptionally stable with closed-shell electronic structures. Their valence electrons generate magic numbers that can be understood using the phenomenological shell model.
Keywords: Au20, Borane clusters, B<sub>12</sub>H<sub>12</sub><sup>2&ndash;</sup>, DFT calculations, gold clusters, PSM Model

Tóm tắt

Cấu trúc, cơ chế phát triển và các tính chất về năng lượng của một số closo-hydroborate dianions BnHn2– (n = 5 - 12) và vàng cluster AuN (N = 2 – 20) được nghiên cứu một cách hệ thống bằng lý thuyết phiếm hàm mật độ DFT. Cấu trúc cân bằng được xác định hoặc xác nhận, và cơ chế phát triển sau đó được thiết lập. Một số thông số nhiệt động bao gồm năng lượng nguyên tử hóa, nhiệt tạo thành, thế ion hóa và ái electron cũng được tính toán để đánh giá xu hướng ổn định của chúng. Kết quả tính toán cho thấy trong số các cluster được khảo sát một số cluster đặc biệt ổn định với cấu trúc electron vỏ kín. Các electron hóa trị của chúng tạo ra các số kỳ diệu có thể được giải thích dựa vào mô hình PSM.
Từ khóa: Au20, B12H122–, borane cluster, lý thuyết DFT, mô hình PSM, vàng clusters

Article Details

Tài liệu tham khảo

Baletto, F., and Ferrando, R., 2005. Structural properties of nanoclusters: Energetic, thermodynamic, and kinetic effects. Reviews of Modern Physics. 77: 371-423.

Bouwen, W., Vanhoutte, F., Despa, F., Bouckaert, S., Neukermans, S., Kuhn, L. T., Weidele, H., P. Lievens, P., and Silverans, R. E. W., 1999. Stability Effects of AunXm+(X=Cu, Al, Y, In) clusters. Chemical Physics Letters. 314: 227-233.

Cotton, F. A., 1964. Metal atom clusters in oxide systems. Inorganic Chemistry. 3(9): 1217-1220.

Frisch, M., Trucks, G., Schlegel, H. B., Scuseria, G., Robb, M., Cheeseman, J., Scalmani, G., Barone, V., Mennucci, B., and Petersson, G. E., 2009. Gaussian 09: Gaussian, Inc. Wallingford, CT.

Gruene, P., Rayner, D. M., Redlich, B., van der Meer, A. F. G., Lyon, J. T., Meijer, G., and Fielicke, A., 2008. Structures of neutral Au7, Au19, and Au20clusters in the gas phase. Science. 321: 674-676.

Heer, W. A. D., Knight, W. D., Chou, M. Y., and Cohen, M. L., 1987. Electronic shell structure and metal clusters. Solid State Physics. 40: 93-181.

Jia, J. F., Ma, L. J., Wang, J. F., and Wu, H. S., 2013. Structures and stabilities of ScBn(n = 1-12) clusters: an ab initioinvestigation. Journal of Molecular Modeling. 19: 3255-3261.

Mai, D. T. T., Long, D. V., Tai, T. B., and Tho, N. M., 2016. Electronic structure and thermochemical parameters of the silicon-doped boron clusters BnSi, with n = 8-14, and their anions. The Journal of Physical Chemistry A. 120: 3623-3633.

Mayer, M. G., and Jenssen, H., 1995. Elementary theory of nuclear structure, John Wiley and Sons. New York, 291 pages.

Mingos, D. M. P., 1984. Polyhedral skeletal electron pair approach. Accounts of Chemical Research. 17: 311-319.

Pierre, H., and Kohn, W., 1964. Inhomogeneous electron gas. Physical Review B. 136: 864-871.

Schaeffer, R., Johnson, Q., and Smith, G. S., 1965. The crystal and molecular structure of tetramethylammonium hexahydrohexaborate. Inorganic Chemistry. 4: 917-918.

Xanthopoulou, G. G., Novikov, V. A., Knysh, Y. A., and Amosov, A. P., 2015. Nanocatalysts for low-temperature oxidation of CO: Review. The European Physical Journal D. 17(1): 17-32.