摘要
在发现了有趣的碳富勒烯（C60）和石墨烯结构以后，人们逐渐将目光放宽到搜寻其他稳定的中空结构和平面结构的无机材料上。B在元素周期表中与C相邻，由于其缺电子性，一方面，硼会聚成各种结构以共享电子，这为形成大量的硼同素异形体提供了条件，也表明硼元素很可能是新的纳米结构的基础。另一方面，缺电子硼元素存在多种共价键杂化形式，可以与许多其他元素形成稳定的硼化物，硼原子和其他元素之间的电荷转移情况及硼含量不同使得硼化物以多样的结构特性在许多领域表现出优良特性，吸引着人们对各类硼团簇和硼化物做了许多研究。 结构决定性质，前人在不同尺寸硼团簇的结构探索中做了许多努力，然而，随着团簇尺寸的增大，其可能出现的结构数目成指数增长，对硼团簇结构进行全面，可靠，高效的探索成为亟待解决的问题。在此，使用新的B的NN势函数，结合全局势能面随机行走方法，以B62为例，进行了B团簇结构势能面的探索，全面揭示了B团簇的结构特点，发现了B62的全局最稳定结构，并首次报道了从B团簇近平面结构到核壳结构，经历53个基元步骤的结构转换通道，为理论上探究大中型B团簇的结构提供了重要参考。 B的缺电子特性使得硼化物在许多重要的反应中表现出优异的催化性能，其中，在选择性加氢反应中，催化剂的活性和选择性是人们普遍关心的问题，然而在实际研究中，选择性的提高往往需要牺牲部分活性，而高活性的催化剂往往选择性并不好，开发高活性和选择性的催化剂是人们长久以来想要实现的目标。Pd基催化剂是炔烃选择性加氢的常用催化剂，其中，Lindlar催化剂是工业上应用最广泛的炔烃选择性加氢催化剂，但是有毒的含铅物质的使用限制了它在许多方面的应用。前人的研究表面，Pd中掺杂B具有调控加氢能力的潜力，且绿色无污染，经过调查筛选，选择了Pd（111），Pd8B（010）和Pd2B（010），分别进行了三种催化剂表面乙炔加氢和苯乙炔加氢的反应机理研究，研究从机理上阐明了影响炔烃加氢的活性和选择性的内在原因，同时发现在乙炔加氢反应中，掺B比例最高的Pd2B（010）在保留了Pd（111）的高活性的同时，选择性得到了明显提高，并发现适当升高温度将有望进一步提高Pd2B（010）催化剂的选择性，这为实验上合成高活性和高选择性的乙炔加氢催化剂提供了理论指导。在苯乙炔选择性加氢反应中，Pd2B（010）和Pd8B（010）均可显著提高苯乙炔选择性加氢为苯乙烯的活性和选择性，为实验上进一步优化苯乙炔选择性加氢催化剂提供了蓝本。
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