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《硫醇配體保護(hù)金團(tuán)簇金-硫骨架異構(gòu)和團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的理論研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)校代碼10530學(xué)號201510141435分類號O641密級碩士學(xué)位論文硫醇配體保護(hù)金團(tuán)簇金-硫骨架異構(gòu)和團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的理論研究學(xué)位申請人孫祥祥指導(dǎo)教師裴勇教授學(xué)院名稱化學(xué)學(xué)院學(xué)科專業(yè)化學(xué)研究方向物理化學(xué)二零一八年六月TheoreticalStudiesontheAu-SSkeletonIsomerismandClusterStructureofThiolate-protectedGoldNanoclustersCandidateSunXiangXiangSupervisorProfessorPeiYongCollegeCollege
2、ofChemistryProgramChemistrySpecializationPhysicalChemistryDegreeMasterofScienceUniversityXiangtanUniversityDateJune,2018摘要摘要探索團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)進(jìn)而總結(jié)團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)化學(xué)規(guī)律和結(jié)構(gòu)-性質(zhì)關(guān)系是納米團(tuán)簇研究領(lǐng)域中最為關(guān)鍵也是最重要的基礎(chǔ)科學(xué)問題之一。硫醇配體保護(hù)金納米簇由于其在催化、傳感、熒光標(biāo)記和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的巨大應(yīng)用潛力，是近年來納米技術(shù)研究領(lǐng)域中備受關(guān)注的研究體系之一。本文針對Au28(SR)20、Au22(SR)1
3、6和Au15(SR)13等團(tuán)簇結(jié)構(gòu)不清的關(guān)鍵問題，采用理論計算化學(xué)手段，系統(tǒng)地研究了這三個團(tuán)簇的可能結(jié)構(gòu)，針對這些團(tuán)簇的可能的金-硫骨架異構(gòu)化形式進(jìn)行了詳盡的探索，并通過能量計算的手段，理論預(yù)言了一些穩(wěn)定的團(tuán)簇異構(gòu)體結(jié)構(gòu)，這些理論預(yù)測的團(tuán)簇異構(gòu)體結(jié)構(gòu)為理解硫醇配體保護(hù)金納米團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)演化方式和結(jié)構(gòu)-性質(zhì)關(guān)系提供了新的理論觀點。本論文研究內(nèi)容主要包括以下兩個部分：1.Au28(SR)20團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)異構(gòu)及第三種穩(wěn)定團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的理論預(yù)測。Au28(SR)20團(tuán)簇在硫醇配體保護(hù)金納米團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)演化中扮演了非常重要的角色。此前的實驗研究已經(jīng)報道兩
4、個穩(wěn)定的Au28(SR)20團(tuán)簇的異構(gòu)體結(jié)構(gòu)，其衍生出兩類金-硫骨架結(jié)構(gòu)演化模式?；诶碚摲治觯疚奶岢龅谌NAu28(SR)20異構(gòu)體結(jié)構(gòu)，其是連接著Au22(SR)18，Au34(SR)22和Au40(SR)24三個團(tuán)簇的中間結(jié)構(gòu)。與兩個報道的Au28晶體結(jié)構(gòu)相比，新提出的Au28(SR)20的異構(gòu)體具有相同的Au14內(nèi)核但是配體層結(jié)構(gòu)截然不同。通過DFT結(jié)構(gòu)優(yōu)化并考察團(tuán)簇的熱力學(xué)穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)該異構(gòu)體具有與兩個已知團(tuán)簇團(tuán)簇結(jié)構(gòu)非常接近的總能量。通過考察配體效應(yīng)，進(jìn)一步驗證了該異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在三個Au28團(tuán)簇的演化基礎(chǔ)上，本文
5、提出了“內(nèi)核-釘書針”生長機(jī)理和兩條新的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)演化路線，并獲得Au36(SR)24和Au44(SR)28團(tuán)簇的兩個新的異構(gòu)體結(jié)構(gòu)。2.Au22(SR)16和Au15(SR)13團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)預(yù)測?；谥暗睦碚撗芯?，對不同的金內(nèi)核結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面搜索，得到了將近50個Au22(SR)16異構(gòu)體。通過理論方法研究了這些Au22異構(gòu)體的能量和光學(xué)性質(zhì)，對Au22(SR)16團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)提出了新的見解。Au15(SR)13是目前報道的較穩(wěn)定的小尺寸團(tuán)簇，雖然早期已有理論研究對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了預(yù)測，然而其結(jié)構(gòu)一直未獲得精確解析?；谠擃I(lǐng)域的快速發(fā)展和對硫
6、醇配體保護(hù)金團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)的新的認(rèn)識，本文對Au15(SR)13團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)開展了深入研究，提出了一種含有Au4內(nèi)核、兩個二級釘書針和一個七元環(huán)組成的新的Au15(SR)13團(tuán)簇結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵字：配體保護(hù)的金納米團(tuán)簇；同分異構(gòu)；結(jié)構(gòu)搜索IAbstractAbstractExploringthestructureofclustersandthensummarizingthestructuralregulationofclustersandtherelationshipofstructure-propertyisoneofthemostimport
7、antandbasicscientificissuesintheresearchfieldofnanoclusters.Todate,thethiolate-protectedgoldnanoclustersisoneofthemostwidelystudiedsysteminnanotechnology,duetotheirgreatpotentialforapplicationsinthefieldsofcatalysis,sensing,fluorescencelabeling,biomedicine,etc.Thispaper
8、focusesonthesestructuresofAu28(SR)20,Au22(SR)16andAu15(SR)13clusters.Thesepossiblestructuresofthreeclusterswer
