Nghiên cứu các trạng thái electron của các cluster MnB20/−/+
Nội dung chính của bài viết
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, cấu trúc hình học và cấu trúc electron của các cluster MnB20/−/+ được tính toán bằng phương pháp tính đa cấu hình CASSCF/CASPT2. Cấu hình electron, thông số cấu trúc và năng lượng tương đối ở các trạng thái năng lượng thấp của các cluster được báo cáo. Kết quả tính cho thấy hàm sóng của các trạng thái năng lượng thấp có tính chất đa cấu hình mạnh. Đồng phân hình tam giác được dự đoán ổn định hơn đồng phân hình đường thẳng ở cluster trung hòa và cluster anion. Với cluster cation, độ bền của cluster hình vòng và cluster hình đường thẳng là gần như tương đương nhau. Kết quả tính được cho thấy năng lượng ion hóa và ái lực electron của trạng thái cơ bản của cluster MnB2 có giá trị lần lượt là 7,76 eV và 1,42 eV. Cluster MnB2 hình tam giác tạo ra bằng cách thêm một nguyên tử B vào cluster MnB có tính bền với tác nhân oxy hóa và tác nhân khử cao hơn cluster MnB.
Chi tiết bài viết
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Từ khóa
Các cluster MnB20/−/ , phương pháp CASSCF/CASPT2, năng lượng ion hóa, ái lực electron, trạng thái electron
Tài liệu tham khảo
[2]. Nikolai B Balabanov, Kirk A Peterson (2005), “Systematically convergent basis sets for transition metals. I. All-electron correlation consistent basis sets for the 3d elements Sc–Zn”, Journal of Chemical Physics, 123(6), pp. 064107.
[3]. Q. Chen, Y. X. Zhao, L. X. Jiang, H. F. Li, J. J. Chen, T. Zhang, Q. Y. Liu, S. G. He (2018), “Thermal activation of methane by vanadium boride cluster cations VBn+(n = 3-6)”, Physical Chemistry Chemical Physics, 20(7), pp. 4641-4645.
[4]. Feng Cui-Ju, M. I. Bin-Zhou (2016), “Configurations and magnetic properties of Mn–B binary clusters”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, (405), pp. 117-121.
[5]. Huỳnh Bạch Phúc Hậu, Nguyễn Minh Thảo, Phan Trung Cang, Trần Quốc Trị, Trần Văn Tân (2018), “Nghiên cứu các trạng thái electron của các cluster MnB0/−/+ bằng phương pháp tính đa cấu hình CASSCF/CASPT2”, Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp, (số 30), tr. 95-101.
[6]. Tian Jian, Wan-Lu Li, Ivan A. Popov, Gary V. Lopez, Xin Chen, Alexander I. Boldyrev, Jun Li, Lai-Sheng Wang (2016), “Manganese-centered tubular boron cluster - MnB16−: A new class of transition-metal molecules”, Journal of Chemical Physics, 144(15), pp. 154310.
[7]. Xia Liu, Gao-feng Zhao, Ling-ju Guo, Qun Jing, You-hua Luo (2007), “Structural, electronic, and magnetic properties of MBn (M= Cr, Mn, Fe, Co, Ni, n≤7) clusters”, Physical Review A, 75(6), pp. 063201.
[8]. Ivan A. Popov, Tian Jian, Gary V. Lopez, Alexander I. Boldyrev, Lai-Sheng Wang (2015), “Cobalt-centred boron molecular drums with the highest coordination number in the CoB16− cluster”, Nature Communications, (6), pp. 8654.
[9]. Constantin Romanescu, Timur R. Galeev, Alina P. Sergeeva, Wei-Li Li, Lai-Sheng Wang, Alexander I. Boldyrev (2012), “Experimental and computational evidence of octa- and nona- coordinated planar iron-doped boron clusters: Fe©B8− and Fe©B9−”, Journal of Organometallic Chemistry, (721-722), pp. 148-154.
[10]. Van Tan Tran, Marc F. A. Hendrickx (2014), “Molecular and electronic structures of the NbC2−/0 clusters through the assignment of the anion photoelectron spectra by quantum chemical calculations”, Chemical Physics Letters, (609), pp. 98-103.
[11]. Van Tan Tran, Christophe Iftner, Marc F. A. Hendrickx (2013), “Quantum chemical study of the electronic structures of MnC2−/0 clusters and interpretation of the anion photoelectron spectra”, Chemical Physics Letters, (575).
[12]. Demeter Tzeli, Aristides Mavridis (2008), “Electronic structure and bonding of the 3d transition metal borides, MB, M=Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, and Cu through all electron ab initio calculations”, Journal of Chemical Physics, 128(3), pp. 034309.
[13]. Alejandro Varas, F Aguilera-Granja, José Rogan, Miguel Kiwi (2015), “Structural, electronic, and magnetic properties of FexCoyNiz (x+ y+ z= 13) clusters: A density-functional-theory study”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, (394), pp. 325-334.
[14]. David E. Woon, Thom H. Dunning Jr (1993), “Gaussian basis sets for use in correlated molecular calculations. III. The atoms aluminum through argon”, Journal of Chemical Physics, 98(2), pp. 1358-1371.
[15]. Chunhong Xu, Kuo Bao, Shuailing Ma, Yanbin Ma, Shuli Wei, Ziji Shao, Xuehui Xiao, Xiaokang Feng, Tian Cui (2017), “A first-principles investigation of a new hard multi-layered MnB2 structure”, RSC Advances, 7(17), pp. 10559-10563.
Các bài báo được đọc nhiều nhất của cùng tác giả
- Nguyen Minh Thao, PGS.TS. Bui Tho Thanh, Phan Trung Cang, Ho Sy Linh, Ho Sy Thang, Calculations on the stable structures of ScGe5 cluster on the potential energy surface and its CO adsorption , Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp: Tập 13 Số 5 (2024): Chuyên san Khoa học Tự nhiên (Tiếng Anh)
- Phan Trung Cang, Ho Sy Linh, Nguyen Minh Thao, Ho Sy Thang, Bui Tho Thanh, Calculations on the structures of MnB9 clusters and its interaction with H2 , Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp: Tập 12 Số 5 (2023): Chuyên san Khoa học Tự nhiên (Tiếng Anh)
- Bui Van Thang, Nguyen Thi Ngoc Qui, Tran Thi Xuan Mai, Nguyen Minh Thao, An investigation on the adsorption of methylene blue from water by MnFe2O4-modified diatomite , Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp: Tập 12 Số 5 (2023): Chuyên san Khoa học Tự nhiên (Tiếng Anh)
- Nguyễn Minh Thảo, Phạm Minh Xuân, Tổng hợp vật liệu nano spinel Li4Mn5O12 bằng phương pháp thủy nhiệt , Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp: Số 23 (2016): Phần B - Khoa học Tự nhiên
- Trần Quốc Trị, Tô Quốc Vinh, Nghiên cứu lí thuyết cơ chế phản ứng giữa gốc propynylidyne (Ċ3H) và phân tử propanenitrile (C2H5CN) , Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp: Tập 13 Số 2 (2024): Chuyên san Khoa học Tự nhiên (Tiếng Việt)
- Võ Phước Duy, Trần Quốc Trị, Trần Văn Tân, Bản chất của liên kết hóa học trong phân tử SO3 từ góc nhìn của hóa học lượng tử tính toán , Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp: Số 16 (2015): Phần B - Khoa học Tự nhiên
- Tran Van Tan, Ngo Thi Phuoc An, Tran Thanh Tuan, Nguyen Thi Hong Hanh, Nguyen Minh Thao, Tran Quoc Tri, Nguyen Hoang Lin, Structures and properties of VB5−/0 clusters from density functional theory calculations , Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp: Tập 9 Số 5 (2020): Chuyên san Khoa học Tự nhiên (Tiếng Anh)
- Huỳnh Bạch Phúc Hậu, Nguyễn Minh Thảo, Phan Trung Cang, Trần Quốc Trị, Trần Văn Tân, Nghiên cứu các trạng thái electron của các cluster MnB0/-/+ bằng phương pháp tính đa cấu hình CASSCF/CASPT2 , Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp: Số 30 (2018): Phần B - Khoa học Tự nhiên
- Nguyen Minh Thao, Bui Tho Thanh, Ho Sy Thang, Nguyen Van Hung, Nguyen Huu Nghi, Calculations on the structures of ScGenSc0/- (n = 3, 4) clusters , Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp: Tập 11 Số 5 (2022): Chuyên san Khoa học Tự nhiên (Tiếng Anh)
- Trần Văn Trận, Trần Quốc Trị, Nguyễn Minh Thảo, Phan Trung Cang, Trần Văn Tân, Phân tích phổ quang electron của cluster MnS- bằng hóa học lượng tử tính toán , Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp: Số 21 (2016): Phần B - Khoa học Tự nhiên