1. Lí do chọn đề tài Sự ra đời, phát triển nhanh chóng của khoa học nano đã tạo nên bước nhảy đột phá không những trong ngành hóa học vật liệu, điện tử, tin học, y sinh học mà nó còn được ứng dụng rộng rãi trong đời sống. Công nghệ nano làm thay đổi cuộc sống của chúng ta nhờ vào khả năng can thiệp của con người đối với vật liệu ở kích thước nanomet (nm). Tại quy mô đó, vật liệu nano thể hiện những tính chất đặc biệt và lý thú khác hẳn với tính chất của chúng ở kích thước nguyên tử hay dạng khối. Trong số các vật liệu có kích thước nano, cluster chiếm một vị trí rất quan trọng. Các cluster được định nghĩa là một tập hợp có từ hai nguyên tử đến hàng ngàn nguyên tử ở kích cỡ nm hoặc nhỏ hơn với tính chất vật lý và hóa học khác biệt. Minh chứng rõ ràng nhất là việc khám phá ra các cluster kim loại vàng. Vàng được biết đến với sự thụ động hóa học khi ở dạng khối, nhưng cluster vàng lại hoạt động hóa học mạnh và trở thành vật liệu xúc tác tuyệt vời cho nhiều phản ứng như oxi hóa CO, khử NO [36, 83, 95]. Điều này đã mở ra kỉ nguyên mới trong việc nghiên cứu và ứng dụng cluster vào nhiều lĩnh vực khác nhau. Cluster là chất xúc tác hữu ích cho nhiều quy trình công nghiệp, đáng chú ý là nó được sử dụng trong bộ chuyển đổi xúc tác của ô tô và xúc tác cho quá trình cacbonyl hóa metanol nhằm sản xuất axit axetic [8, 42, 43]. Cluster cũng được sử dụng trong khoa học và kĩ thuật hóa sinh để điều trị bệnh như đánh dấu vận chuyển thuốc trong việc điều trị ung thư, chẩn đoán hình ảnh [10, 42, 85, 93] . Một nhược điểm đặt ra đối với loại vật liệu đầy tiềm năng này là sự kém bền về mặt nhiệt động học. Do vậy để tìm kiếm được những vật liệu mới với nhiều tính năng khác biệt, chúng ta phải xác định được cấu trúc bền cũng như tính chất hóa lý của cluster. Hóa học lượng tử là một công cụ hữu hiệu trong trường hợp này, đi trước và dẫn đường cho thực nghiệm, giúp xác định được cấu trúc cluster có tính chất phù hợp cho việc ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Đặc biệt, cluster thuộc nhóm kim loại quý: Cu, Ag, Au