PuN基态分子势能函数与热力学函数的理论计算

在Pu的相对论有效原子实势近似和N原子 6 - 311G 全电子基函数下 ,用密度泛函B3LYP方法计算得到PuN分子基态X6Σ+ 的结构与势能函数、力常数与光谱数据 .同时计算得到PuN(g)分子在 2 98K时的标准生成热力学函数ΔfH0 、ΔS0 和ΔfG0 ,分别为 - 4 87.2 39kJ/mol、95 .345J/molK和 - 5 15 .6 6 6 1kJ/mol.     

用ab initio方法计算NaLi分子基态（X^1∑^＋）的势能函数及光谱常数

运用原子分子群表示方法，首先确定NaLi分子的电子基态（X^1∑^＋）．然后选用6—311＋＋G（3df，2pd）基组优化计算得到NaLi分子基态（X^1∑^＋）的平衡结构和离解能，采用电子相关QCISD（T）方法结合6—311＋＋G（3df，2pd）基组对NaLi分子基态进行单点能扫描计算．最后用单点扫描计算值结合优化计算所得参数去拟合Murrell—Sorbie函数，得到了NaLi分子基态的势能函数．用该势能函数计算的光谱常数与实验结果符合得很好，表明拟合确定的势能函数能精确地描述基态NaLi分子的结构和性质．     

气固氢化反应热力学函数计算的近似方法

在有效原子实势近似下, 采用Gaussian 98程序及B3LYP/SDD密度泛函方法计算得到了ZrCo和ZrCoH分子的结构及能量E、熵S. 在此基础上, 近似以气态分子总能量中的振动能Ev代替该分子处于固态时的振动能量, 以电子运动和振动运动熵Sev代替分子处于固态的熵, 计算了不同温度下固态ZrCo与H2, D2, T2反应的热力学函数ΔH, ΔG, ΔS及氢化反应平衡压力, 导出了氢化反应温度与平衡压力的依赖关系. 计算得出ZrCoH, ZrCoD, ZrCoT的生成焓(398-598 K)分别为82.81 , 81.54和80.49kJ/mol, 与实验结果很好符合.     

PuH分子的X~8Σ~ 态的势能函数及热力学函数的从头计算

在考虑相对论有效原子实势(RECP)近似下,用QCISD方法计算了PuH分子基态X8Σ 的MurrellSorbie解析势能函数和热力学函数。Re,De,Be,αe,ωe,ωeχe的理论计算值,分别为2.28,1.2227eV,3.2334,0.07742,1146.2632,24.7514(cm-1)。还给出了PuH(g)在298.15-911K之间的生成热力学函数ΔH0,ΔS0,ΔG0和Cp的计算值     

PuH分子的X~8Σ~+ 态的势能函数及热力学函数的从头计算

在考虑相对论有效原子实势(RECP)近似下,用QCISD方法计算了PuH分子基态X8Σ+的MurrellSorbie解析势能函数和热力学函数。Re,De,Be,αe,ωe,ωeχe的理论计算值,分别为2.28,1.2227eV,3.2334,0.07742,1146.2632,24.7514(cm-1)。还给出了PuH(g)在298.15-911K之间的生成热力学函数ΔH0,ΔS0,ΔG0和Cp的计算值     

PH，PD分子基态（X^3∑^-）的结构与势能函数

本文采用量子力学从头算方法，运用电相关单双耦合CCSD（T）／6—311＋＋G（3df，2pd）和QCISD（T）／6—311＋＋G（3df，2pd）研究了PH、PD分子基态的结构与势能函数，计算出了这些分子的光谱数据（ωe、ωeχe、Be、αe、De），结果与实验光谱数据吻合较好．这表明上述分子基态的势能函数可用经修正的Murrell-Sorbie＋c6函数来表示．     

CoH生成热力学函数的量子力学计算

用B3LYP/SDD密度泛函方法计算了CoH的微观性质、CoH(g)、CoD(g)和CoT(g)的能量 (E)和熵(S) ,进而计算Co与H2 、D2 、T2 反应的ΔH 、ΔG 、ΔS .CoH分子的基电子状态为三重态 ,Re、D 0 、ωe 分别为 1.5 2nm、2 77.84kJ/mol和 132 1cm-1,与实验值基本一致 .在固态分子的E和S的计算中 ,以气态分子计算得到的总能量中的振动能Ev 代替固态能量 ,以总熵中的电子振动熵SEv代替固态熵 .导出了Co与氢同位素气体反应的ΔH 、ΔG 、ΔS 及平衡氢压力与温度的关系 .CoH的室温下平衡离解压力很低 ,表明CoH是一种稳定的氢化物 ,这与CoH分子的D 0 很大的实验事实一致 .     

PuNO分子结构与势能函数

本文运用密度泛函理论的B3LYP方法, 对钚原子应用LANL2DZ收缩价基函数, 氮、氧原子采用AUG-cc-pVTZ基函数, 分别对PuN, PuO, NO和PuNO体系进行了结构优化, 得到PuNO分子最稳构型为C_∞v (Pu-N-O), 电子态为⁶Σ^- (基态), 平衡核间距R_ON=0.12257 nm, R_NPu=0.22951 nm, 离解能D_e=8.10537 eV. 同时优化得到PuNO 分子存在两种亚稳态平衡构型分别为C_∞v (Pu-O-N), ⁶Σ^- (电子态)和C_s (O-Pu-N), A" (电子态), 以及分子体系相应的力学常数等. 拟合出PuN, PuO 和NO 分子的Murrell-Sorbie势能函数, 并使用多体项展式理论得到了PuNO分子的分析势能函数, 其等值势能图准确再现了PuNO分子最稳态构型及两个亚稳态构型的离解能和结构特性, 由此讨论了该分子体系的势能面静态特征.     

AuZn和AuAl分子基态与低激发态的势能函数与热力学性质

用密度泛函理论B3LYP方法计算研究AuZn和AuAl分子基态与低激发态的结构与势能函数,导出分子的光谱数据.结果表明,AuZn和AuAl分子基态分别为X²Σ和X¹Σ,基态与低激发态的势能函数均可用Murrell-Sorbie函数来表达.AuZn分子低激发态a⁴Σ的绝热激发能为43529kJ/mol,AuAl分子低激发态a³Σ的绝热激发能为19991kJ/mol.计算固体AuZn和AuAl的内能和熵时,近似以气体分子的电子能和振动能代替固体分子的内能,用电子熵和振动熵代替固体分子的熵.在此近似下,计算得到AuZn和AuAl基态与低激发态固态分子生成反应热力学性质与温度的关系. 关键词： AuZn和AuAl B3LYP 热力学性质 势能函数     

含乙酰胺基链苯并菲盘状液晶分子的电荷传输性质与热力学性质

在密度泛函理论B3LYP／6－31G**理论水平上,计算含乙酰胺基链苯并菲衍生物分子的电荷传输性质和热力学性质.研究结果显示,该分子的空穴传输性能明显好于电子传输性能.在298.15 K时,该分子的标准摩尔生成焓和生成自由能分别为－2338.79 kJ／mol和－1756.27 kJ／mol。     

铝吸附氢同位素的热力学数据的量子力学计算

用原子分子反应静力学与群论的方法,推导了ＡｌＨ、ＡｌＤ及ＡｌＴ的基电子状态为１Σ＋。在ＱＣＩＳＤ／６－３１１Ｇ水平上对氢化铝进行了计算,导出了其ＭｕｒｒｅｌＳｏｒｂｉｅ势能函数,并计算了氢同位素分子及其铝化物的能量Ｅ和熵Ｓ。设用总能量中的电子和振动能量近似代表ＡｌＨ、ＡｌＤ和ＡｌＴ分子处于固态时的能量,用总熵中的电子和振动熵近似代表这些分子处于固态时的熵,进而计算了铝吸附Ｈ２,Ｄ２和Ｔ２分子过程的ΔＨ°,ΔＳ°,ΔＧ°和平衡压力,并导出它们与温度的函数关系,计算指出了同位素分子效应,结果合理。     

B2分子X3∑g-和A3∑u-态的势能函数

使用SAC／SAC-CI方法，利用D95（d），6—311g^＊＊以及cc-PVTZ等基组，对B2分子的基态（X^3∑g^-）和第一激发态（A^3∑u^-）的平衡结构和谐振频率进行了优化计算，通过对3个基组的计算结果的比较，得出了D95（d）基组为3个基组中的最优基组的结论；使用D95（d）基组，利用SAC的GSUM（Group Sum of Operators）方法对基态（X^3∑g^-），SAC-CI的GSUM方法对激发态（A^3∑u^-）进行单点能扫描计算，用正规方程组拟合MurreLl-Sorbie函数，得到了相应电子态的完整势能函数；从得到的势能函数计算了与基态（X^3∑g^-）和第一激发态（A^3∑u^-）相对应的光谱常数（Be，ae，ωe和ωeχe），结果与实验数据吻合。     

MRCI计算研究B2+分子的结构和解析势能函数

采用从头计算的多参考组态CI方法(MRCI) 和B原子Dunnings相关调和基函数含扩散基的大基组aug-cc-pVQZ对B+2分子的基态和低激发态的势能曲线进行计算 .利用Huxley函数、Murrell-Sorbie函数和最小二乘法拟合出了解析势能函数,并以此为基础计算出光谱常数.通过比较发现:Huxley 函数比MS函数的拟合方差更小,能更好地再现分子中原子间相互作用.采用两种函数所得解析势能函数与从头计算势能曲线间的误差RMS 均远小于化学精度4.184 kJ/mol的要求,表明所得解析势能函数很好地再现了这些态中原子间的相互作用情况,可用于更广泛的研究.     

用ab initio方法计算NaLi分子基态(X1∑+)的势能函数及光谱常数

运用原子分子群表示方法,首先确定NaLi分子的电子基态(X1∑ ).然后选用6-311 G(3df,2pd)基组优化计算得到NaLi分子基态(X1∑ )的平衡结构和离解能,采用电子相关QCISD(T)方法结合6-311 G(3df,2pd)基组对NaLi分子基态进行单点能扫描计算.最后用单点扫描计算值结合优化计算所得参数去拟合Murrell-Sorbie函数,得到了NaLi分子基态的势能函数.用该势能函数计算的光谱常数与实验结果符合得很好,表明拟合确定的势能函数能精确地描述基态NaLi分子的结构和性质.     

Na2H的基态结构与势能函数

采用二次组态相关(QCISD)方法对NaH分子进行理论计算,得到它的几何结构、光谱性质,并拟合出它的Murrell-Sorbie势能函数.应用密度泛函(B3LYP)方法,在6-311G(3df,3pd)基组水平上对Na2H分子的基态结构进行优化,并用同样的基组对该分子进行了进一步的频率计算.结果发现Na2H分子的基态稳态结构为C2v构型,采用多体项展式理论导出了它的解析势能函数,其等值势能图准确再现了Na2H分子的结构特征和离解能.并报导了该分子对称伸缩振动等值势能图中存在的两个对称鞍点,对应于反应NaH Na→Na2H,活化能大约为14.56 kJ/mol.     

OH，OCI，HOCl（1A＇）的从头算与势能曲线

采用Gassian09程序包中的多种方法对OH,OCI,HOCl分子的基态结构进行优化计算,优选出QCISD／6—311G（2df）,B3P86／6—311＋G（2df）方法分别对OH（X2II）,OCI（X2Ⅱ）分子进行计算,得到平衡核间距RoH=0．09696nm,Rocl=0．1569nm,谐振频率w（OH）：3745．37cm-1,w（OCI）=892．046cm-1,与实验结果非常符合．用Murrell—Sorbie势能函数对OH和OCI分子的扫描势能点进行拟合,其扫描点都与四参数Murrell—Sorbie函数拟合曲线符合得很好．优选出QCISD（T）／D95（df,pd）方法对HOCl分子进行计算,得到基态为x1A ＇,键长ROH=0．0966nm,键角∠HOCl=102．3°,谐振频率w1（a1）：738．69cm-1,w2（b2）=1260．25cm-1,离解能De=2．24eV．通过比较发现这些结果与实验值符合得很好,并优于文献报道的结果．随后计算出了力常数,在此基础上,推导出HOCl分子的多体展式势能函数．报道了HOCl分子对称伸缩振动势能图中在H＋OCl→HOCl反应通道上有一鞍点,H原子需要越过1．74eV的能垒才能生成HOCl的稳定结构,在Cl＋OH→HOCl通道上不存在明显势垒,容易形成稳定的HOCl分子．     

LiH分子X^1∑^＋、A^1∑^＋和B^1П态的势能函数

利用SAC／SAC—CI方法，使用D95（d）、6-311G＊＊及CC—PVTZ等基组，对LiH分子的基态（X^1∑^＋）、第一激发态（A^1∑^＋）及第二简并激发态（B^1П）的平衡结构和谐振频率进行了优化计算．通过对三个基组的计算结果的比较，得出了D95（d）基组为三个基组中的最优基组的结论；使用D95（d）基组，利用SAC的GSUM（Group Sum of Operators）方法对基态（X^1∑^＋）、SAC—CI的GSUM方法对激发态（A^1∑^＋和B ^1П）进行单点能扫描计算，用正规方程组拟合Murrell—Sorbie函数，得到了相应电子态的完整势能函数；从得到的势能函数计算了与基态（X ^1∑^＋）相对应的光谱常数，结果与实验数据较为一致．     

金属镍吸附氢同位素的量子力学计算

根据原子分子反应静力学与群论，确定了ＮｉＨ、ＮｉＤ和ＮｉＴ的基电子状态为２Σ＋。应用基函数６－３１１Ｇ和组态相关ＣＩ或ＱＣＩＳＤ方法，计算了氢同位素分子及其镍化物的能量Ｅ、定容热容Ｃｖ和熵Ｓ。设用总能量中的电子和振动能量近似代表ＮｉＨ、ＮｉＤ和ＮｉＴ分子处于固态时的能量，用总熵中的电子和振动熵近似代表这些分子处于固态时的熵，进而计算了镍吸附Ｈ２、Ｄ２和Ｔ２分子过程的ΔＨ°、ΔＳ°、ΔＧ°和平衡压力，并导出它们与温度的函数关系。计算指出了同位素分子效应，结果合理。所以，本文所建议的用量子力学方法计算多相化学反应，有应用参考价值。     

GaH(D,T)分子基态结构与势能函数

采用量子力学从头计算方法,运用单双取代二次组态相互作用和单双（三）取代二次组态相互作用并考虑基组6-311++G（3df,3pd）计算优化了GaH（D,T）分子基态X¹Σ⁺的结构和离解能.并采用最小二乘法拟合改进的Murrell-Sorbie函数得到了相应的势能函数.计算得到的光谱常数与实验光谱数据符合得很好. 关键词： GaH（D T）分子基态 势能函数 Murrell-Sorbie函数     

BH分子势能函数研究

应用SAC(Symmetry Adapted Cluster)/SAC-CI(Configuration Interaction)方法,采用cc-pVDZ基组,分别对BH分子X1∑ 、B1∑ 和C′1Δ电子态进行了单点扫描计算.在此基础上,拟合得到了基态和C′1Δ态的Murrell-Sorbie函数形式的解析势能函数,同时也计算了这两个电子态的光谱项常数和力常数,并与实验和其它理论结果进行了比较.最后也对具有双极小值的B1∑ 态势能函数进行了简单研究,给出了一些有用的量化信息.