S_2分子~3Δ_g(3dπ_g)里德堡态双光子共振电离的研究

在306-321 nm单光子波长范围内采用REMPI光谱方法研究S2分子3Δg里德堡态光谱,第一次报道了混合同位素分子32S34S的REMPI光谱,得到3Δg态精确的分子常数,对分子32S32S,ωe=800.1(25)cm-1,ωeχe=3.4(7)cm-1,Be=0.31564cm-1,αe=0.00165cm-1,对同位素分子32S34S,ωe=788.0(8)cm-1,ωeχe=3.3(2)cm-1,Be=0.30613cm-1,αe=0.00160cm-1.根据32S32S和32S34S的谱带基线确定同位素位移(Δν=0ν(32S32S)-ν0(32S34S)),0-0谱带同位素位移为0.2(5)cm-1,1-0谱带为11.8(3)cm-1,2-0谱带为23.3(5)cm-1,对于0-1谱带,为-10.2cm-1.讨论了3Δg态不对称自旋-轨道分裂,不对称分裂是源于1Δ2g态扰动.     

激发波长为514.5 nm的NO2分子激光诱导荧光光谱

以皮秒Nd:YAG激光器的3倍频输出(355nm)泵浦光学参量产生/放大器(OPG/OPA),由其输出的514.5 nm的激光作为激发源,在室温下,对NO2分子在低气压情况下进行了激光诱导荧光研究.获得了在530～680 nm范围内的振动序列,将其归属为由第1电子激发态A2B2态向基电子态X2A1态不同振动态的跃迁,由此得到对称振动模式和角振动模式的谐振频率,分别为ω1=1 309.17 cm-1和ω2=747.05 cm-1.     

三聚氰胺的密度泛函理论研究

应用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-31G(d)基组水平上对三聚氰胺进行了研究。计算得到了分子的稳定构型,并对其进行了频率分析。然后利用Gaussview图形软件将频率分析数据转换为红外光谱。对红外光谱分析后发现,在400 cm-1～0 cm-1区域内分子的振动类型主要以分子内基团的整体摆动和胺基中C—H键的面外弯曲振动为主。在红外光谱的指纹区(1 333 cm-1～400 cm-1)谱线强度较弱,分子振动模式主要以弯曲振动为主,且存在七种分子的振动模式不具有红外活性。在光谱的特征谱带区(4 000 cm-1～1 333 cm-1),分子振动模式共有两种,即不对称伸缩振动和剪式振动。此外,整个红外光谱中振动峰的实际数目远小于简正振动的数目。     

OCS分子基态(X3A')的势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导了OCS分子的电子态及其离解极限,采用B3P86方法,在CC-PVTZ水平上,优化出OCS基态分子稳定构型为三重态的Cs构型,其平衡核间距RC-S=0.1768 nm、RC-O=0.1179 nm、∠OCS=122.9°,能量为-512.0405a.u..同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率ν(A')=354.5cm-1,弯曲振动频率ν(A')=633.5 cm-1和反对称伸缩振动频率ν(A')=1792.8 cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态OCS分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了OCS(Cs)平衡结构.     

OCS分子基态(X3A'''')的势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导了OCS分子的电子态及其离解极限,采用B3P86方法,在CC-PVTZ水平上,优化出OCS基态分子稳定构型为三重态的Cs构型,其平衡核间距RC-S=0.1768nm、RC-O=0.1179nm、∠OCS=122.9,°能量为-512.0405 a.u.。同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率ν(A′)=354.5cm-1,弯曲振动频率ν(A′)=633.5cm-1和反对称伸缩振动频率ν(A′)=1792.8cm-1。在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态OCS分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了OCS(Cs)平衡结构。     

线性分子C3的解析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导C3分子的电子态及其离解极限,在B3P86/CC-PVTZ水平上,对C3分子基态进行优化计算,得出基态C3的单重态能量最低,其稳定构型为的D∞h构型,平衡核间距Re=0.1288 nm、能量为-114.3852 a.u..同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率ν(Π)=69.4978 cm-1,弯曲振动频率ν(∑g)=1242.4749 cm-1和反对称伸缩振动频率ν(∑u)=2153.1569 cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态C3分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了C3 (D∞h)平衡结构.     

PD2自由基基态结构与势能函数

运用CCSD(T)理论,采用aug-cc-pVTZ基组对PD2分子的基态结构进行了优化和频率计算.得到的平衡核间距RPD=0.142 36 nm,键角∠DPD=91.806 9°,离解能De(DP-D)=3.407 0 eV,对称伸缩振动频率v1(a1)=1 709.376 0 cm-1,弯曲振动频率v2(a1)=806.839 9 cm-1和反对称伸缩振动频率v3(b2)=1 718.941 1 cm-1.用多体项展式理论导出基态PD2分子的解析势能函数,该势能表面准确地再现了PD2分子的平衡结构特征.     

飞秒激光场中环辛酮离子在低激发态解离的研究

利用重头算的CIS方法,研究了C8H14O的稳定构型,用CIS方法采用6-31+g(d)基组,计算了C8H14O+的三个低激发态的红外振动频率.通过对虚频振动模式的分析,得到了C8H14O+在低激发态的主要解离碎片是H+、C6H9O+、C2H3+、C2H4+、C6H8O+、C6H10O+、C2H2+.最后在B3LYP/6-31+g(d,p)水平上优化了这些碎片的结构,从而得到了飞秒激光场中环辛酮分子在低激发态解离的产物.     

BCl分子激发态A~1Π、a~3Π_1的势能函数与垂直激发能

为了弄清BCl在金属蚀刻中的机理,了解BCl分子激发态势能函数和稳定性的基本信息是必要的.运用群论及原子分子反应静力学方法,推导出了BCl分子低激发态A1Π、a3Π1的电子态及相应的离解极限;使用SAC/SAC—CI方法,6-311 g(d)**基组对BCl分子低激发态A1Π、a3Π1的平衡结构和谐振频率进行了几何优化计算,并对BCl分子低激发态A1Π、a3Π1进行了单点能扫描计算,用正规方程组拟合Murrell—Sorbie函数,得到相应电子态的势能函数解析式,利用得到的势能函数计算了相对应的力常数(f2、f3、f4)和光谱数据(Be、αe、ωe、ωeχe),数据值分别为:基态BCI(X1Σ )的Re=0.1867 nm,De=1.4855 eV,Be=0.6228 cm-1,αe=0.0060 cm-1,ωe=810.2001 cm-1,ωeχe=4.981 cm-1;激发态BCI(a3Π1)的Re=0.1726 cm,De=6.1151 eV,Be=0.6843 cm-1,αe=0.0039 cm-1,ωe=897.8493 cm-1,ωeχe=5.2800 cm-1;激发态BCI(A1Π)的Re=0.1722 nm,De=7.1515 eV,Be=0.6799cm-1,αe=0.0085 cm-1,ωe=784.5359 cm-1,ωeχe=12.88 cm-1.结果与文献数据相符合;在基态的平衡位置处,计算了从基态到A1Π、a3Π1态的垂直激发能,其值分别为7.6291 eV,10.1023 eV.     

钴原子激发态光电离的实验研究

文章报道了在300-310nm波长范围内3d过渡金属Co原子共振增强多光子电离(REMPI)的实验研究结果.实验中采用激光烧蚀和高压脉冲超声分子束相结合的技术制备等离子体,获得的等离子体与探测激光作用形成光电离产物,由飞行时间质谱仪对光电离产物进行甄别.通过分析光电离产物产额随探测激光强度的变化关系,得到了Co原子激发态的绝对光电离截面.     

NiH_2(~3Δ_g)基态的全空间解析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导了NiH2 的电子态及其离解极限 ,在MP2 / 6 311G 水平上 ,优化出NiH2 ( X 3Δg)分子稳定构型为D∞h,其平衡核间距Re=0 .15 73nm ,∠HNiH =180° ,同时计算出振动频率 :对称伸缩振动频率υ1=2 0 0 0cm-1,弯曲振动频率υ2 =72 1cm-1和反对称伸缩振动频率υ3=1875cm-1.在此基础上 ,使用多体项展式理论方法 ,导出了基态NiH2 分子的全空间解析势能函数 ,该势能函数准确地再现了NiH2 (D∞h)平衡结构     

吴茱萸次碱结构和振动光谱的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论B3LYP和B3PW91方法对吴茱萸次碱的几何结构进行了全优化,得到吴茱萸次碱的平衡几何结构参数,结果表明,吴茱萸次碱是一个平面结构的分子.在相同水平上计算了吴茱萸次碱的红外和拉曼振动光谱,依据计算结果,对吴茱萸次碱分子的振动基频进行了理论指认和归属.在红外光谱中,所有振动模式均具有红外活性,最强的振动频率为1 729 cm-1,摩尔吸光系数为1 461 L/(mol·cm),归属于C21O22的伸缩振动.在拉曼光谱中,吴茱萸次碱的所有振动模式也表现出了拉曼活性,最强的吸收峰频率为1 630 cm-1,吸收强度为170.8km/mol,由C21O22键的伸缩振动吸收所贡献.该研究结果可为进一步探讨吴茱萸次碱的结构和生物活性关系提供理论参考.     

外电场作用下1,1-二氯乙烯的结构和光谱

利用Gaussian 03软件计算了1,1-二氯乙烯分子在不同外加电场条件的结构和光谱.首先采用Density Functional Theory (DFT)理论,在B3LYP/6-311++G(d,p)高精度基组水平上获得了不同外电场下1,1-二氯乙烯分子的优化构型、键长、总能量、电偶极矩、电荷分布和轨道能级.其次,利用相同的方法进行了频率计算,进一步获得了不同外电场下1,1-二氯乙烯分子的基态振动模式和红外光谱.最后,利用Time-Dependent Density Functional Theory (TD-DFT)方法,在B3LYP/6-311++G(d,p)高精度基组水平上计算并分析了不同外电场对分子激发态的能量、激发波长以及紫外吸收光谱的影响.这些结果不但可以为实验上研究外电场中1,1-二氯乙烯分子物理化学性质提供数据支撑,而且可以为进一步预测1,1-二氯乙烯分子电场解离机制和降解提供理论指导.     

SeNn(n=0,+1,+2,-1)基态及SeN低激发态a(4ⅡI)、A 2Ⅱ势能函数与稳定性研究

采用6-311 G**基组、B3LYP方法对SeN＜n(n=0, 1, 2,--1)分子离子基态进行了结构优化和频率计算,用TDB3LYP/6--311 G"含时方法对SeN分子低激发态a(4Ⅱi)、A 2Ⅱ进行了计算,得到SeNn(n=0, 1, 2,--1)分子离子基态和SeN分子激发态a(4Ⅱi)、A 2Ⅱ的平衡几何结构、电子状态、谐振频率、偶极矩、离解能De等相关性质,并在计算出来的一系列单点势能基础上,用正规方程组拟合Murrell-Sorbie(M-S)势能函数,得到相应态的解析势能函数,由此计算对应的光谱参数(Be、αe、ωe、和ωeXe)和力学性质.理论计算值与相关文献值吻合较好,说明用B3LYP(TDB3LYP)/6-311 G**方法计算SeNn(n=0, 1, 2,-1)分子离子基态和SeN分子激发态微观结构性质是可行的.计算结果表明Se Nn(n=0, 1, 2,-1)分子离子基态是可稳定存在的,其稳定性次序为SeN-SeNSeN SeN2 .     

自由基C_4的ν_1,ν_2,基带在高温下的线强度

利用密度泛函B3LYP方法,在6-311g(d,p)基组水平上,对C4分子电子基态的几何构型、振动频率和转动常数进行计算.利用线性模型计算了C4分子的3ν+ν4-ν4振动的谱线频率,计算结果与实验值符合很好.在此基础上计算了C4分子较重要的两个跃迁带ν1,ν2的配分函数、谱线频率、跃迁线强度,并将其推到了2 000 K,3 000 K的高温,得到其在高温下的跃迁线强度及模拟光谱.这对于研究C4分子的高温光谱有一定的参考价值.     

1-甲基-酰胺基蒽醌中分子内电荷转移的理论研究

本文采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)对1-甲基-酰胺基蒽醌(MAAQ)的基态和激发态性质做了一系列计算研究.在基态,MAAQ中酰胺基与蒽醌分子是共平面的,并且酰胺基和蒽醌分子之间形成了一个分子内氢键C=O…H-N. S_0→S_1的跃迁属于一个明显的π→π~*特性.在第一单重激发态,MAAQ具有两个稳定结构(平面构型nMAAQ和扭曲的构型tMAAQ).其中,nMAAQ是占优势的构象.同时,在MAAQ的溶剂中,观察不到tMAAQ的发射光谱.在激发态,MAAQ发生了扭曲的分子内电荷转移(TICT)过程.在基态MAAQ与F~-形成了一个分子间氢键F…H-N,而激发态MAAQ-F~-复合物发生了激发态分子间质子转移现象.     

HOCl分子基态(X1A)的分析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导了HOCl分子的电子态及其离解极限,采用B3P86方法,在CC-PVTZ水平上,优化出HOCl基态分子稳定构型为单重态的Cs构型,其平衡核间距RH-O=0.0965nm、RCl-O=0.1692nm、 HOCl＝102.9°,能量为-536.5061 a.u..同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率 (A )=769.6cm-1,弯曲振动频率 (A )=1273.3 cm-1和反对称伸缩振动频率 (A )= 3805.8cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态HOCl分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了HOCl (Cs)平衡结构.     

吴茱萸碱结构和振动光谱的理论研究

采用密度泛函理论B3LYP和B3PW91方法对吴茱萸碱的几何构型进行了全优化,得到吴茱萸碱的几何平衡结构参数.结果表明,吴茱萸碱是一个非平面结构的分子,与晶体结构吻合.在相同水平上计算了吴茱萸碱的红外和拉曼振动光谱,依据计算结果,对吴茱萸碱分子的振动基频进行了合理的指认和归属.在红外光谱中,所有振动模式均具有红外活性,最强的振动频率为1 720cm-1,摩尔吸光系数为631L/(mol·cm),归属于C21O22的伸缩振动.在拉曼光谱中,吴茱萸碱的所有振动模式也表现出了拉曼活性,最强的吸收峰频率为3 200cm-1,吸收强度为19.6kM/mol,由N—H键的伸缩振动吸收所贡献.结果可为进一步研究吴茱萸碱的结构和生物活性关系奠定理论基础.     

SiO2分子线性结构的解析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导SiO2分子的电子态及其离解极限,在B3P86/cc-PVTZ水平上,对SiO2分子基态进行优化计算,得出基态SiO2分子的单重态能量最低,其稳定构型为D∞h构型,平衡核间距Re=0.151 3 nm、能量为-440.559 5 a.u..同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率v(Π)=1 005.63 cm-1,弯曲振动频率v(Σg)=297.86 cm-1和反对称伸缩振动频率v(Σu)=1 458.09 cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态SiO2分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了SiO2(D∞h)的平衡结构.     

4-氟苯酚分子在S_1←S_0跃迁过程中分子构型和振动频率的变化研究

文章利用从头算法(ab initio)和密度泛函理论(DFT)计算得到4-氟苯酚(FPO)分子在S_1←S_0跃迁过程中分子构型和振动频率的变化。FPO分子在S_1←S_0跃迁过程中键长和键角的变化表明π*←π的激发使得苯环发生了扩张,取代基羟基(OH)和氟原子(F)与苯环的相互作用在S_1←S_0的跃迁中发生了变化。FPO分子的振动模式在S_1态的频率值普遍低于其在S_0态时的频率值,这说明FPO分子的结构在S_0态的刚性强于在S_1态的刚性。