一种对钨酸钠熔盐体系团簇结构性质研究的第一性原理计算方法技术

本发明专利技术提供一种对钨酸钠熔盐体系团簇结构性质研究的第一性原理计算方法，所述第一性原理计算方法包括：以W原子、O原子和熔盐体系阴离子构建基础结构模型，将O原子逐渐替换熔盐体系阴离子得到替换前后的团簇结构，对所述团簇结构进行结构优化，通过键长和结合能，评估结构优化后所得到的收敛结构的实际稳定性。利用该方法能够通过第一性原理计算探索熔盐中钨离子团簇反应机制及存在形态，降低实验筛选操作的复杂性，大幅度地减少了传统实验方法人力物力的支出，缩短新材料的研发周期，具有很高的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种对钨酸钠熔盐体系团簇结构性质研究的第一性原理计算方法
本专利技术涉及计算材料化学
，尤其涉及一种对钨酸钠熔盐体系团簇结构性质研究的第一性原理计算方法。
技术介绍
钨作为重要的不可再生稀有战略资源，由于其熔点高、耐腐蚀性强、密度大、热导电性好，广泛应用于金属加工、采矿和石材切割工具、电子光学材料、军械和航空航天、新型功能材料等领域。目前，钨粉的生产工艺包括自蔓延高温还原法、喷雾干燥-流化床法、钨酸盐直接还原法、氧化钨还原法、卤化钨氢气还原法、熔盐电解法和高能球磨法等。其中利用熔盐电解技术提取金属钨很早就受到了广泛关注。上世纪六七十年代，就已经开始以磷酸钠-硼酸钠、氯化物-氟化物作为电解质体系，通过电解钨酸钠、氧化钨、钨酸钙等钨氧化物的方式提取钨粉，其中钨酸钠由于廉价易得最为常用。钨酸钠作为钨电解中最常用的钨氧化物电解质，人们对其结构和性质的研究从未停止。但是由于实验条件的限制，熔盐电解质体系相关的性质以及作用机理很难通过实验获取，尤其是在氯化物、氟化物熔盐中钨的配位形态也无法获悉。近年来，随着计算化学的逐渐发展，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对钨酸钠熔盐体系团簇结构性质研究的第一性原理计算方法，其特征在于，包括：/n以W原子、O原子和熔盐体系阴离子构建基础结构模型，将O原子逐渐替换熔盐体系阴离子得到替换前后的团簇结构，对所述团簇结构进行结构优化，通过键长和结合能，评估结构优化后所得到的收敛结构的实际稳定性。/n

【技术特征摘要】
1.一种对钨酸钠熔盐体系团簇结构性质研究的第一性原理计算方法，其特征在于，包括：
以W原子、O原子和熔盐体系阴离子构建基础结构模型，将O原子逐渐替换熔盐体系阴离子得到替换前后的团簇结构，对所述团簇结构进行结构优化，通过键长和结合能，评估结构优化后所得到的收敛结构的实际稳定性。


2.根据权利要求1所述的对钨酸钠熔盐体系团簇结构性质研究的第一性原理计算方法，其特征在于，所述钨酸钠熔盐体系为氯化物-钨酸钠熔盐体系，所述基础结构模型为WaOx+a-1Cly结构模型。


3.根据权利要求2所述的对钨酸钠熔盐体系团簇结构性质研究的第一性原理计算方法，其特征在于，所述计算方法包括以下步骤：
(1)以WaOx+a-1Cly结构模型为基础，构建数学模型；
(2)利用数学模型及约束条件，固定氧原子个数，逐步确定氯原子个数及钨氧的单双键情况，从而穷举可能的团簇结构；
(3)对步骤(2)所得团簇结构进行结构优化，完成结构弛豫；
(4)通过键长和结合能，评估结构优化后所得到的收敛结构的实际稳定性。


4.根据权利要求3所述的对钨酸钠熔盐体系团簇结构性质研究的第一性原理计算方法，其特征在于，步骤(2)中，所述约束条件包括：设定nx表示钨氧的单双键情况，1≤nx≤2，其中nx＝1时钨氧之间均为单键，...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂祚仁，冯明，席晓丽，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11