粒度对纳米氧化镁热力学函数影响的量子化学研究

【作者】 王志强； 薛永强； 崔子祥； 温艳珍；

【机构】 太原理工大学应用化学系；

【摘要】 热力学函数是纳米材料的基本性质,决定着纳米材料奇特的物理化学性质。但是纳米材料的热力学函数很难测定,并且构成纳米材料颗粒的粒度对其热力学函数的影响规律还不完全清楚。本文利用MgO的晶胞参数,通过VB程序构建了不同粒径的球形原子簇以模拟纳米MgO颗粒;采用Gaussian 09软件中PM6的半经验计算方法,对不同粒径的球形原子簇进行了优化和频率计算,得到了相应原子簇的热力学函数,进而得到了相应球簇的热力学函数;讨论了粒度对纳米MgO热力学函数的影响规律。研究结果表明:不同粒径MgO球形原子簇优化后的结构有很大差别,粒径较小的球形原子簇优化后的形貌为笼状结构,而粒径较大的球形原子簇优化后的形貌更趋向于球形的完美结构;粒度对纳米MgO的热力学性质有显著的影响,随着MgO球簇直径的减小,纳米MgO球簇的标准摩尔吉布斯函数、标准摩尔焓和标准摩尔熵均增大,而恒容摩尔热容则减小。更多还原