阳离子 SiX+(X=F,Cl,S,P,Br)分子光谱和分子特性的理论研究

应用密度泛函B3LYP方法合并Dunning等人的相关一致自恰基组d-aug-cc-pVxZ(x=D,T,Q,5,6),研究了阳离子SiX+(X=F,Cl,S,P,Br) 的基态光谱常数和分子特性.首先对所研究分子进行单点能扫描,并将结果拟合到SPF展式,然后从SPF展式抽取光谱常数.结果表明,随着基组的不断增大,各种光谱常数很好的自洽收敛.最后,我们将结果外推到CBS极限,理论计算结果和已报到的实验结果以及其它理论值都非常吻合.其中SiS+,SiP+,SiBr+分子的部分光谱常数的理论值为首次报道.     

BaCl分子的基态和激发态的光谱和分子常数

利用Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用（ic-MRCI+Q）方法,优化计算了BaCl分子基态和激发态的势能曲线。为了得到更加精确的结果,计算中借助了核价电子相关和相对论效应修正,然后利用修正的势能曲线,采用LEVEL8.0程序拟合得到相应的光谱常数、振动能级和分子常数。本次计算得到的光谱数据对今后进行BaCl分子的光谱实验研究具有重要的参考作用。     

BeH分子基态振动能级与光谱常数的理论研究

利用Molpro程序包提供的多种方法及基组对BeH分子基态(X2∑+)进行优化计算,结果表明,当选用多参考组态相互作用(MRCI)方法和基组aug-cc-pVQZ进行优化计算时,得到的平衡核间距及离解能与实验值符合较好.在该方法下对BeH分子进行单点能扫描,将得到的分子势能代入分子核运动的Schr9dinger方程,求解该方程获得了BeH分子X2∑+态J=0时的12个振动态,对于每个振动态,分别计算了其振动能级G(v)、转动惯性常数Bv及离心畸变常数Dv,同时进一步导出的光谱常数也与实验值较为吻合.     

用振动光谱常数计算双原子分子离解能的研究及应用

用极值法推导了双原子分子的离解能D_e与振动光谱常数之间的解析关系式, 其结果与Rees表达式相同；并得到了包含高阶的ω _ez_e 在内的非谐性振动常数同离解能之间的一般解析式. 对于包含更高阶非谐性振动常数的情形, 也可以由求解数值极值得到离解能. 对OH, BH, N₂, Br₂, ClF和CO等体系一些电子态的研究表明, 若电子态的振动光谱常数的收敛性较好, 则用极值法求得的离解能的误差随着所用光谱常数的数目的增加而减小. 极值法从理论上给出了获得离解能精确数值的一种方法. 建议用离解能的收敛性质作为判别振动光谱常数良莠的一种物理标准, 用于分析不同研究工作获得的同一双原子分子稳定电子态体系的不同振动光谱常数集合的优劣.     

X~1∑~+态NaX(X=Br,F)分子势能函数与光谱常数

采用群论及分子反应静力学原理,推导其Na Br和Na F分子基态电子态和合理的离解极限。运用Gaussian03程序中的多种方法和基组,计算分子的几何结构、离解能以及谐振频率,对Na Br分子选取B3LYP/6-311g(2df,2pd)为最优方法与基组,对Na F分子选取BP86/6-31g(3df,3pd)为最优方法与基组,分子在最优方法与基组下进行能量扫描,采用Murrell-Sorbie函数进行了非线性最小二乘法拟合得到分子势能函数,从而计算Na Br和Na F分子的力常数与光谱常数,与实验值对照,计算得到光谱常数值与实验值吻合甚好。     

BN+,BN-分子电子态能量及光谱常数的ab initio计算

选用ＳＴＯ－４Ｇ双Ｚｅｔａ扩展基组，用单组态自洽场方法计算了分子轨道，然后作较大规模的组态相互作用计算，得到分子电子态的能量，并与分子的离解产物原子进行比较，进而计算出电子态的各光谱常数。对于ＢＮ＾＋分子，计算了１１个电子态；对于ＢＮ＾－分子，计算了３个电子态。     

离子型氢化物MH(M=Li,Na,K和Rb)的分子形貌的研究

采用MP2/6-311++G(3df,3pd)方法(RbH使用MP2/CEP-121G方法)优化得到了离子氢化物MH(M=Li,Na,K和Rb)的几何构型,计算了分子的第一电离能.使用MELD精密从头计算中的CISD/6-311++G**方法(RbH使用CISD/3-21G),并结合我们自编的分子形貌程序,描绘出了离子氢化物的分子形貌.讨论了电离能、极化率(仭)与分子轮廓的关系,得到了由Li H到RbH,离子化合物的电离能依次减小,极化率依次增大,轮廓依次增大的变化规律.定义和计算了MH氢化物的内禀特征参数,比较了化合物中的氢和碱金属端轮廓值与孤立原子的相对大小,发现了离子化合物MH中H原子端膨胀,金属原子端收缩的现象.通过这些分子的分子形貌研究,将为进一步探讨和认识这些氢化物及其团簇的结构和性质,提供一种直观的工具.     

R+-SiF3(R=Li,Na,K)分子构型及稳定性的理论研究

在B3LYP/6-311 G(2d,2p)理论水平上对R -SiF3(R=Li,Na,K)各构型进行结构优化,NBO原子电荷分析用NPA程序.用同样的理论水平上对R -SiF3(R=Li,Na,K)进行零点能、总能、焓、相对能量计算和碱金属离子亲和能计算,计算出能量结合频率分析确定配合物构型的稳定性.优化的几何构型、NBO分析表明R (R=Li,Na,K)和SiF3形成的是离子偶极型配合物.Li ,Na ,K 形成最稳定分子的亲和能分别是90.46KJ/mol、57.52KJ/mol和37.83KJ/mol.足够大的锂离子亲和能表明锂离子吸附SiF3的配合物能被锂离子吸附质谱仪探测到.     

M+PF-6(M=Li,Na,K,Rb,Cs)直接接触离子对的结构和光谱行为

六氟硼酸锂是目前商品化锂电池广泛应用的锂盐之一．但该盐的溶解度有限,热稳定性差,容易发生分解,高浓度溶液的性质研究也较少,很难获得其直接接触离子对的有关信息．本采用量子化学和振动光谱相结合的方法,详细研究了M^ PF^-6(M=Li,Na,K,Rb,Cs)直接接触离子对的结构和光谱行为．     

OCN4分子的光谱常数和非谐力场的从头算研究

利用DFT(B3LYP,B3PW91和B3P86方法)和MP2方法结合cc-pVnZ(n=D,T)基组计算了OCN_4分子的平衡态结构和光谱常数.三种密度泛函理论结合各基组进行的理论计算得到的结果非常接近,并且比MP2方法的计算结果与参考数据更接近,在方法的使用上对结果产生的影响并不明显,将基组从DZ增大到TZ时可以看到明显的数据变化,通过将我们的理论结果与参考数据进行比较发现,DFT方法结合TZ基组给出了更合理的理论计算结果.     

Ca2GdNbO6:Sm3+,M+(M=Li+,Na+,K+)荧光粉的合成及性能研究

为了研究Li+,Na+,K+离子掺杂对Ca2 GdNbO6:0.03Sm3+荧光粉发光性能的影响,本文采用高温固相反应法成功制备了Ca2GdNbO6:0.03Sm3+,0.05M+(M=Li+,Na+,K+)荧光粉.通过X射线衍射仪测量并分析了荧光粉的晶体结构,结果表明,Li+,Na+,K+离子成功掺入Ca2 GdNb...     

HgmSen (m=1,2,3,n=1,2) 分子和分子离子团簇的结构与光谱性质

本工作采用LANL2DZ赝势基组及B3LYP方法对HgmSen(m=1,2,3,n=1,2) 分子和分子离子团簇微观结构和电子性质进行了计算,并用含时密度泛函理论（TD-DFT）计算吸收光谱,得到了基态结构、电子性质、结合能、能隙和偶极矩等微观性质,分析了前线分子轨道特征、指认了全部简谐振动模式、吸收光谱性质。结果表明：当m+n=1~3时,以线型和角型为基态稳定构型,m+n=4~5时,环状为基态稳定构型,且HgSe2团簇分子较其它组成的团簇分子稳定性最强、结合能最大、能隙最小。HgmSen(m=1,2,3,n=1,2) 分子和分子离子团簇都有较好的电子供体和受体等活性部位,导电性良好。不同组成的各团簇的最大吸收波长λmax值呈现的规律性不强,但对于相同组成的团簇分子与其相应正负离子间,出现显著的红移或蓝移现象。本结果可为今后实验及应用研究提供重要理论参考,有助于深入理解实验现象的本质及更好认识大块凝聚物质的某些性质和规律。     

四方ZrO_2弹性常数、电子结构和光学性质的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论(DFT)框架下广义梯度近似平面波超软赝势法,计算了四方ZrO2的弹性常数、电子结构和光学性质.计算得到的晶格常数和弹性常数均与实验值相符;计算结果表明四方ZrO2的晶体结构是稳定的,四方ZrO2属于间接带隙氧化物,禁带宽度为4.06 eV.经带隙校正后,计算得到四方ZrO2在(100)和(001)方向上的光学线性响应函数随光子能量的变化关系,包括复介电函数、复折射率、反射光谱、吸收光谱、损失函数和光电导谱;计算得到其静态介电常数在(100)和(001)方向上分别为4.83和4.30;折射率分别为2.20和2.07;计算结果表明了四方ZrO2在(100)和(001)方向上具有光学各向异性,这为四方ZrO2的应用提供了理论依据.     

FeZSM-5分子筛中平衡阳离子与乙苯脱氢活性的关系研究(Ⅱ)

本文采用阳离子交换法对FeZSM-5分子筛进行改性,利用乙苯的吸附扩散性能评价阳离子对分子筛孔道的修饰作用,证明骨架铁是催化乙苯脱氢反应的活性中心,金属阳离子对分子筛结构的修饰对乙苯脱氢影响不起主要作用,而对骨架铁的极化作用才是乙苯脱氢活性改变的真正原因。     

C36碱金属离子包合物M+@C36(M+=Li, Na, K)的DFT理论研究

用密度泛函(DFT)方法研究C36两种异构体的碱金属离子包合物的结构与光谱性质.结果表明,随着碱金属离子半径的增大,富勒烯包合物M @C36的热力学稳定性降低.同时包合碱金属离子后,M @C36的前线轨道能级也大幅降低,这对它的氧化还原活性产生了影响.在优化构型的基础上,分别计算了C36与M @C36的红外及紫外光谱,这可作为鉴别富勒烯包合物是否存在的光谱依据.     

Si4M(M=Li,Na,K,Be,Mg,Ca,B,Al)原子簇的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论B3LYP方法,在6-311G*水平上,对Si5原子簇各稳定构型中的一个Si原子,经M(M=Li,Na,K,Mg,Mg,Ca,B,Al)取代后所得到的各种Si4M原子簇的几何构型,进行优化和频率计算,获得它们的稳定结构.在所有的Si4M原子簇中,具有C2v对称的三角双锥结构是最稳定的构型,且同一主族金属原子,按照从上到下的顺序,Si-M键Mulliken重叠布居数依次减少,键强度依次减弱,键长依次变长;同一周期金属原子,按照从左到右的顺序,Si-M键Mulliken重叠布居数依次增大,键强度依次增强,键长依次变短.与同一主族和同一周期的原子共价半径的变化规律是一致的.     

化合物CF3IXY(X,Y=F,Cl,Br,I)成键特性的理论研究

用Gaussian98W程序在HF／STO-3G和B3LYP／6—31G(d)水平上对CF3IXY(X,Y=F,Cl,Br,I)类共10个化合物进行了全优化计算,并计算了它们的键能．对该类化合物的几何结构、成键特性、键能及性质间的关系进行了探讨,进而对该类化合物的反应性及合成其它该类化合物的可能性进行了预测。