二原子氧化的电子结构
Nickolas A Joyner1, João Gabriel Farias Romeu1, Brian Kent1
1The University of Alabama, Department of Chemistry and Biochemistry, Shelby Hall, Tuscaloosa AL, 35487-0336, USA. Dixondadixon@ua.edu.
这项研究使用先进的计算方法计算了氧化 (NiO) 的电子结构和振动频率. 结合集群单,双,三 (CCSD(T)) 方法准确预测了NiO频率,这对于理解其催化应用至关重要.
科学领域:
- 计算化学计算化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 对于催化和环境应用而言,Ni-O键的性质至关重要.
- 需要精确的理论计算来理解NiO的特性.
研究的目的:
- 计算NiO的振动频率和电子结构.
- 为了对各种计算方法进行比较,包括CASSCF,icMRCI+Q,CCSD,和DFT,用于NiO计算.
- 确定最准确的方法来预测与其应用相关的NiO属性.
主要方法:
- 配置与单打和双打的互动加上扰乱理论 (CI+Q)
- 结合集群与单个,双重和扰乱三重 (CCSD(T)) 的结合集群
- 完整的活性空间自相一致的场 (CASSCF)
- 密度函数理论 (DFT) 有43个不同的函数.
主要成果:
- icMRCI+Q方法准确地预测了NiO的振动频率 (835.0 cm−1) 和平衡键距离 (1.5992 Å).
- 根据CCSD (T) 的计算,将其推断到完整的基础设置极限,得出频率为888.80 cm-1.1.
- ωB97XD,CAM-B3LYP和t-HCTH函数提供了对振动频率的最佳DFT预测.
- 费勒-彼得森-迪克森 (FPD) 水平预测了 352.4 kJ mol-1 的键解离能 (BDE),16个 DFT 函数预测了 BDE 在此值的 20 kJ mol-1 范围内.
结论:
- 由icMRCI+Q预测的NiO的三元 (3Σ−) 基态具有显著的离子特性,并得到实验数据的充分支持.
- CCSD (T) 和DFT方法显示不同程度的准确性,像 ωB97XD,CAM-B3LYP 和 τ-HCTH 这样的特定函数在频率预测方面表现良好.
- 准确的理论预测NiO的特性是可以实现的,对于其催化和环境应用是必不可少的.
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