对苯二甲酸-锌配合物的几何体态与电子结构

基于密度泛函理论，使用自洽投影缀加平面波方法，计算了对苯二甲酸锌配合物(MOF-5)的体态几何与电子结构。经理论预测MOF5是一种直接能隙半导体，价带极大值(VBM) 与导带极小值(CBM)都位于位于G(0, 0, 0)点，其直接能隙约为3.17eV，间接能隙约为3.18eV。通过对优化后的MOF-5晶体结构的分析，发现MOF-5晶体结构中的苯环沿着对位方向受到拉伸，同时沿着垂直于对位方向受到压缩，说明成键过程中对苯二甲酸分子的苯环发生了一定的变形。同时对优化后的MOF-5晶体进行总态密度图、分波态密度图及Mulliken电荷分析，发现Zn—O1键的键能大于Zn—O2键，Zn原子的4p轨道有电子分布，即Zn的s、p和d轨道均参与了成键。