zrcl4分子層在羥化硅表面消去氯原子反應(yīng)機(jī)理的理論研究畢業(yè)論文-預(yù)覽頁
【正文】 與沃爾特?科恩(W. Kohn)分別因為發(fā)展首個普及的量子化學(xué)軟件(Gaussian)和提出密度泛函理論 (Density Functional Theory) 而獲得1998年諾貝爾化學(xué)獎。(1) 分子結(jié)構(gòu) 通過計算不同分子結(jié)構(gòu)的體系能量，量子化學(xué)方法可以找到分子勢能面上的最低點，從而確定分子在某一電子態(tài)的穩(wěn)定構(gòu)型(2) 化學(xué)反應(yīng) 化學(xué)反應(yīng)的過程可以看做分子體系在勢能面上滑動的過程，通過量子化學(xué)的計算，可以找到勢能面上的“駐點”：處于最低點的反應(yīng)物和產(chǎn)物以及處于鞍點的過渡態(tài)，對比所有可能的反應(yīng)途徑極其相對應(yīng)的反應(yīng)活化能，可以找到最有可能的反應(yīng)途徑。量子化學(xué)方法的軟件包，如：MOPAC、Zindo、Gaussian，Dmol和Games、CASTEP等。Gaussian是應(yīng)用最廣泛的半經(jīng)驗計算和從頭計算量子化學(xué)軟件。 Gaussian基本功能(1) 簡單快速地構(gòu)造分子可以使用原子，環(huán)，基團(tuán)和氨基酸；從其它程序獲取結(jié)構(gòu)；對PDB文件自動加氫；用鼠標(biāo)檢查和修改結(jié)構(gòu)參數(shù)；放大和縮小功能；平滑地三維旋轉(zhuǎn)，即使是對大分子；四種顯示模式：線形，管型，球棍，以及連接球。 Gaussian 03計算原理分子力學(xué)方法為：很多情況下，對大分子體系的處理可以完全避免使用量子化學(xué)計算。電子結(jié)構(gòu)理論方法為：電子結(jié)構(gòu)可以通過求解定態(tài)薛定諤方程（也成為不含時薛定諤方程）得到。解得的本征值是分子結(jié)構(gòu)的函數(shù)。這些基函數(shù)分可儲存在內(nèi)存，外接存儲器上，或用到時重新計算對于某些類型的計算，計算的花費可以使用快速多極方法(FMM)和稀疏矩陣技術(shù)線性化。另一方面,對于依賴4N個變量的波函數(shù),將隨著體系變大電子數(shù)增多使計算變得越來越困難,而體系的哈密頓只不過由單電子和雙電子算符組成,同時只跟體系中的單個電子和雙電子的信息有關(guān),因此波函數(shù)中4N個變量已經(jīng)包含了多余的信息,對我們的計算目的而言。它通過泛函來計算電子相關(guān)，其將電子能量分為幾個部分，動能，電子核相互作用，庫侖排斥，以及其余部分的交換相關(guān)項，最后一部分又根據(jù)密度泛函方法分解為交換和相關(guān)項。這兩個方法的結(jié)合，就是Gaussian中的BLYP方法。實驗部分計算方法和模型基于Si9H12的主要特點，一個二聚體組合[2428]被經(jīng)常應(yīng)用在模擬Si(100)21 在先前的研究中。Si23H24(OH)4的四個羥基將被用來與表面進(jìn)來的先驅(qū)者其反應(yīng)。在每一個計算中LANL2DZ設(shè)置和有效的核心勢能都用來描述鋯原子和硅原子。這里的化學(xué)吸附是由于水中氧原子在鋯原子的空軌道上提供的孤對電子。因此我們得出一個結(jié)論R3a比R3b反應(yīng)有利。有兩種類型的產(chǎn)物，即SiO2ZrCl4和Si（OH）OZrCl2OH,在第二個氯失去的反應(yīng)中形成（R3a/R3b）。R5a,。依據(jù)表面反應(yīng)是發(fā)生在自身二聚體或是越過溝壑發(fā)生在相鄰的二聚體這里有14種通道被提了出來。因此我們得出一個結(jié)論R3a比R3b反應(yīng)有利；R5a,R5b分別是接著R3a,R3b的水解反應(yīng)產(chǎn)物。ve, Appl. Phys. Lett. 83 (2003) 542.[26] Y. Widjaja, . Han, . Musgrave, J. Phys. Chem. B 107 (2003) 9319.[27] . Kang, . Musgrave, J. Appl. Phys. 91 (2002) 3408.[28]. Halls, K. Raghavachari, J. Phys. Chem. B 108 (2004) 4058.[29] C. Lee, W. Yang . Parr, Phys. Rev. B 37 (1988) 785.[30]. Becke, Phys. Rev. A 38 (1988) 3098.[31] . Becke, J. Chem. Phys. 98 (1993) 5648.[32] . Frisch, . Trucks, . Schlegel, . Scuseria, . Robb, . Cheeseman, , Jr., T. Vreven, . Kudin, . Burant, . Millam, . Iyengar, J. Tomasi, V.Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, . Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, , K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, . Knox, . Hratchian, . Cross, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, , O. Yazyev, . Austin, R. Cammi, C. Pomelli, . Ochterski, . Ayala, K. Morokuma,. Voth, P. Salvador, . Dannenberg,. Zakrzewski, S. Dapprich, . Daniels, . Strain, O. Farkas, . Malick, . Rabuck, K. Raghavachari, . Foresman, . Ortiz, Q. Cui,. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, . Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, , . Martin, . Fox, T. Keith, . AlLaham, . Peng, A. Nanayakkara, , . Gill, B. Johnson, W. Chen, . Wong, C. Gonzalez, . Pople, Gaussian 03。崔老師循循善誘的教導(dǎo)和認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度讓我銘記在心。另外，還要感謝大學(xué)里所有傳授我知識的老師，是你們豐富的知識和精彩的授課，拓寬了我的視野，也使我提高了自己的能力，并最終能更順利地完成這篇文章，也是你們教會了我為人處世的道理，讓我更加堅強和自信。謝謝
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