1。2 团簇的概念

    团簇(cluster)的结合包含了许多个不同的原子、分子和离子，团簇是通过物理或者化学的相互作用，从内部机构发生形变从而组合成相对稳定的微观聚集体，它的空间尺寸大小属于纳米这个级别，它的物理化学性质会因为这个团簇整体大小的变化而发生改变。团簇是一个新的材料结构，尺度处在凝聚态宏观物质和微观粒子层次之间，被称为物质的第五态结构，除此之外，还有一种新的关于团簇的定义，团簇的大小是小于10埃的原子或分子聚集体的狭义定义，以及定义在材料表系统10埃到1000埃的纳米系统。

    团簇科学这门学科主要有两个研究的方向：一个是研究团簇本身的稳定构型和其物理化学的性质，第二个是研究团簇在人们实际生活和生产中的应用方向。研究团簇的最基本问题是要理解清楚单个原子或分子是如何一步一步地发展成团簇，理解其演变的过程和规律，并且研究团簇结构随大小增减的变化规律和变化性质。研究团簇理论的目的是为了更好的表征出大分子团的结构和性质，也是为了研究并找出基团随原子数目的增加减少对团簇整体产生的改变规律。在原子数量相对比较少的团簇中，每增加一个原子或者分子之后，团簇的稳定构型就会随之发生比较大的变化。但是当团簇的大小增加至一定的范围之后，团簇渐渐地变成大块的体相结构。如果向团簇增加或者减少同类型的原子，此时除了团簇外表面的原子会暴露在外，团簇的整体结构并不会再发生特别明显的改变。它的物理和化学性质也不再会发生比较大的变化，发生这一现象的原因是团簇在形变的过程中受到临界大小的限制。

1。3 本论文研究内容和意义

1。3。1 本论文研究内容

本论文采用了密度泛函理论研究了B2H6的结构和性能，这样的研究结论可以为人们以后对硼烷化合物研究提供更加多的理论依据和实验方法上的参考，也有利于科学家们了解分析硼烷化合物的物理和化学性能，有利于发展和研发新型材料，改进相关器件【4】。

    本论文具体研究在内容上大致上可以分为两个部分：一是通过查阅文献和相关文章资料，在B2H6可能有的结构基础之上，构建出所有可能的结构模型，然后使用Gaussian 09程序，采用密度泛函理论（DFT)中的B3LYP方法，对结构模型进行几何参数的全优化并计算出其振动的频率等相关数据，分析数据找出乙硼烷的稳定构型，并确定基态结构。二是在优化得到的乙硼烷基态结构的基础上，对乙硼烷的基态结构的稳定性和物理、化学性能进行计算研究，涉及到几何结构、成键性质、能隙与结合能、原子所带电荷、HOMO、LUMO能级、红外和拉曼光谱、以及芳香特性等，通过分析这些数据从而了解它的性质【5】。文献综述

1。3。2 本论文研究意义

    乙硼烷不仅在现代工业上而且在军事中都具有十分重要用途，因为它在燃烧时能释放出大量的热能，所以可以作为一个新的高能燃料用于火箭和导弹当中，替代掉现有低料率的燃料，具有十分重要的战略意义。除此之外，B2H6还可以用作金属和陶瓷零件的处理剂，也可以被用作为橡胶的交联剂，在硅胶和橡胶的生产中特别好用，具有十分广阔的应用前景和市场前景。同时，对于硼氢化合物的研究也扩大了量子化学的研究范围，对于后人的有关研究提供了一定的理论基础和实验方法。

第二章 理论和计算方法

2。1 量子化学

   量子化学是从量子力学这门学科中衍生的一门基础的学科，也是理论化学和计算化学的基础，主要是对于所需研究的化学问题采用量子力学的知识原理。在现在的工业生产和日常生活中，量子化学已经贯穿到生活的各个方面，应用到很多领域当中，例如在建筑材料的研发，能源的研发、过渡金属领域现代核工业等领域，对这些领域的发展起到了极大的促进作用。量子化学能研究的领域十分广，本文主要是用来研究B2H6结构的性质，研究分析其稳定性、能隙、磁距等。