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本论文对Pd2Sin（n=10-20）和Hfn（n=2-13,14,18）团簇的几何、电子结构性质、增长模式以及抗坏血酸及其衍生物的抗氧化性等进行了理论计算研究。主要研究结果如下：我们系统地研究了双金属Pd2掺杂Sin（n=10-20）的几何、电子性质和增长模式。讨论了团簇的增长模式、相对稳定性、电荷转移和化学键。优化的几何结构表明Pd2Sin（n=10-20）的主要增长模式：Pd2Si10是五棱柱、并且在n=10-15时双金属Pd2掺杂在打开的硅笼中、而在n=16-20时Pd2完全包裹在胶囊状Sin框架中。根据计算的Pd-Pd键长表明:Pd2包裹在胶囊状的Sin框架中时，Pd2和Sin之间的相互作用是变化的。计算的分裂能表明：在Pd2Sin团簇中，稳定的幻数团簇是n=11, 13, 16, 18, 20，其中n=16是最稳定的团簇。特别是，与Mo2Si16团簇相比较，Pd2Si16团簇的几何结构截然不同，Pd2Sin团簇几何结构转变的临界尺寸是n=16。自然布局分析显示Pd2Sin团簇的电荷转移现象类似于Mo2Sin团簇的。此外，Pd2Sin团簇前线轨道的性质表明Pd2Sin（n=10, 13, 14, 16, and 17）团簇的化学稳定性比相邻团簇的更强，因为它们具有更大的HOMO-LUMO能隙。我们计算了Hfn（n=2-13,14,18）团簇的几何、电子结构和磁性。讨论的重点是Hfn团簇的原子平均结合能、稳定的几何结构、分裂能和磁性。根据计算的分裂能，我们讨论了Hfn团簇的相对稳定性，结果表明：在Hfn团簇中，稳定的幻数团簇是n=4, 7, 9, 12,并且非磁性Hf12团簇是最稳定团簇的基态构型。另外，根据最高占据轨道与最低空轨道之间的能隙，Hfn（n=6-13）团簇显示小的奇偶振荡特征。基态Hfn团簇的磁矩是4.0μB（n=4,11）, 2.0μB（n=2,5,7-9,13）和0.0μB（n=3,6,10,12,14,18）；Hfn团簇的平均原子磁矩随团簇尺寸n的增加而减小。我们的计算结果和实验数据作了比较。我们研究了L-Ascorbic acid （1a）、D-Erythroascorbate （2a）和D-erythroascorbateglucoside （3a）以及它们的硫、硒衍生物（1b,1c,2b,2c,3b,3c）的几何结构、稳定性和抗氧化性。重点研究两个主要抗氧剂的作用机制，即氢原子转移和电子转移，计算了在气相和水溶液中，O-H键的解离焓（BDE）和电离势（IP）。结果表明：五元环中的2-OH抽取一个氢原子，清除自由基的活性。在水溶液中，当1a、2a和3a五元环中的O原子分别被S和Se原子取代时，抗氧化剂活性和给电子能力增加（1c>1b>1a, 2c>2b>2a, 3c>3b>3a）。和标准抗氧化剂白藜芦醇（resveratrol）相比较，这九中化合物具有较低的O-H键分裂焓和较高的电离势。