氧原子在一些富勒烯表面吸附及扩散势能面

1、氧原子在一些富勒烯表面吸附及扩散势能面1一, 分子中原子的分类与分区 设分子具有点群G的对称性，h为G的阶。选取分子中的任一原子，令其标号为1，用群中所有元素分别作用于它，可得群G下的一组等同原子：取不属于它又邻近原子1的另一原子2，同样用群中所有元素分别作用于它，可得群G下的另一组等同原子： ：如此作用下去，直到选取原子l用群元素作用得到最后一组等同原子：2将相邻的每个等同原子组的一个原子集合起来，分子可划分为h个在群元素作用下等价的区域，构成反映分子特征的代表区：由于它们在群G作用下是等价的，通常取：称之为分子按照点群划分的代表区(representative patch )。分子的特征完

2、全可以用代表区的性质表示出来。(唐敖庆，李前树，科学通报1997，48，567） 3二 一些富勒烯的代表区1.(Ih)富勒烯Cn=60h2 (h0)Cn=20h2 (h0)（Tang, A.C, Huang,F.Q.,Phys. Chem. Lett. 1995, 247, 494）42. (Dph, Dpd; p=5,6)富勒烯3.Td, Th富勒烯Td C28Td C405三 氧原子在一些富勒烯表面吸附及扩散势能面(Ih) C60(D6h)C36(D5h)C70(D6d)C72(D3h)C746C60的代表区Ih= E, 12C5, 12C52, 20C3, 15C2, i, 12S10,

3、 12S103, 20S6, 151 C60几何性质物理性质化学性质72.2 C60O PES的拓扑结构C60O PES : Ih2种极小点C2V异构体和 CS异构体。3种极大点：5 6 C原子2种鞍点（过渡态）8C60 + O3 C60O3 C60O + O2R.B. Weisman at al(Rice), J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 9720 9 C36 (D6h) 结构示意图 C36(D6h)代表区2 (D6h) C3610111213Bond1234average最低点位置1.221.1851.2551.2551.2314bondC1-C1C1-C2C2

4、-C3C3-C3average最低点位置1.3103331.3102781.3447791.34551.327723151617C70的代表区C70有五种C,八种键。18C70的五种等价碳的势能曲线 C70两种五元环中心势能曲线 C70 三种六元环中心的势能曲线 C70八种键中点势能曲线1920 八种异构体互相转化的反应活化能和反应热 过渡态正反应活化能(eV)逆反应活化能(eV)反应热(eV) 1-2TS2.8792.5420.337 2-3TS2.5502.755-0.205 3-4TS2.8212.6360.185 3-5TS2.9522.7920.16 4-5TS2.7672.792-0.025 5-6TS2.8672.4830.384 5-7TS2.8672.2710.596 6-7TS1.9681.7570.211 7-8TS3.1024.327-1.22521图174的结构D3hC74的代表区22O原子在9种C上势能曲线23O原子在C-C键中上的