Si_3分子基态(X~1A_1)的结构与分析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导Si分子的电子态及其离解极限,在B3P86/CC-PVTZ水平上,对Si3分子基态进行优化计算,得出Si3基态的单重态能量最低,其稳定构性为的C2V构型,平衡核间距Re=0.2176nm、∠213=79.7°,能量为-869.2057a.u..同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率ν(B2)=547.6446cm-1,弯曲振动频率ν(A1)=185.6100cm-1和反对称伸缩振动频率ν(A1)=559.6090cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态Si3分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了Si3(C2V)平衡结构.     

PdH、PdH2分子的结构与势能函数

用相对论有效原子实势(SDD)和密度泛函(B3LYP)方法对PdH和PdH2体系的结构进行了优化,计算表明:PdH分子的几何构型为C∞v,其基态为X2∑+态,键长R=0.154 11 nm,离解能为De=2.511 0eV,谐振频率ωe=2 156.226 9 cm-1,并拟合得到Murrell-Sorbie势能函数;PdH2分子稳态为C2y构型,电子组态为1A1,平衡核间距RPdH=0.151 73 nm,键角∠HPdH=72.373 3°,基态简正振动频率:对称伸缩振动频率v1(b2)=2 104.369 6 cm-1、弯曲振动频率v2(a1)=528.742 6 cm-1、反对称伸缩振动频率v3(a1)=2 208.649 0 cm-1,离解能De=5.318 56 eV.在此基础上,用Murrell-Sorbie函数和多体展式理论导出PdH(C∞v,X2∑+)、PdH2(C2v,1A1)分子的解析势能函数.其等值势能面图准确地再现了PdH2分子的结构特征和离解能,由此讨论了Pd+H2分子反应的势能面静态特征.     

N2O异构体结构与解析势能函数

在B3P86/cc-PVTZ水平上,对N2O异构体进行优化计算,得出N2O基态的单重态能量最低,其稳定构型为C∞v构型,平衡核间距R1=0.1121 nm,R2=0.1177 nm,α＝180°,能量为-185.1188a.u.同时计算出基态的简正振动频率ω1(Π)=601.5010 cm-1,ω2(Σg)=1295.8518 cm-1和ω3(Σu)=2287.0627 cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出N2O分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了N2O(C∞v)平衡结构.     

NiH2分子的结构及其势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导了NiH2分子基态的电子态及其离解极限,在MP2/6-311G水平上,优化出NiH2(3Δg)分子稳定构型为D∞h,其平衡核间距Re=0.157 3 nm、∠HNiH=180.00°,同时计算出振动频率:对称伸缩振动频率ν1=2 000 cm-1,弯曲振动频率ν2=721 cm-1和反对称伸缩振动频率ν3=1 875 cm-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.     

基态TiH2分子的结构与分析势能函数

用密度泛函理论的B3lyp方法,Ti原子采用相对论有效实势(LanL2DZ)收缩价基函数,氢原子采用6-311 g**全电子基函数,对TiH2体系的结构进行优化计算.得到TiH2分子最稳态为C2v构型,电子状态为(C2v(X)3A2),平衡核间距,RTi-H=0.1789 nm,键角∠HTiH =123.365°,离解能:De=5.54216 eV.基态简正振动频υ(A1)=485.4150 cm-1,υ(B2)=1507.6533 cm-1,υ(A1)=1580.2361 cm-1.由微观过程的可逆性原理分析了分子的可能离解极限,并用多体项展式理论方法分别导出基态TiH2分子的势能函数,其等值势能面图准确地再现了TiH2分子的结构特征和离解能.由此讨论了TiH2分子反应的势能面静态特征.     

BH2和AlH2分子的结构及其解析势能函数

运用二次组态相关(QCISD)方法, 分别选用6-311++G(3df,3pd)和D95(3df,3pd)基组,对BH2和AlH2分子的结构进行了优化计算,得到BH2分子的稳态结构为C2v构型,电子态为2A1、平衡核间距RBH=0.1187nm、键角∠HBH=128.791°、离解能De=3.65eV、基态振动频率ν1(a1)=1020.103cm-1,ν2(a1)=2598.144cm-1,ν3(b2)=2759.304cm-1 .AlH2分子的稳态结构也为C2v构型,电子态为2A1、平衡核间距RAlH=0.1592nm、键角∠HAlH=118.095°、离解能De=2.27eV、基态振动频率ν1(a1)=780.81cm-1,ν2(a1)=1880.81cm-1,ν3(b2)=1910.46cm-1 .采用多体项展式理论推导了基态BH2和AlH2分子的解析势能函数,其等值势能图准确再现了BH2和AlH2分子的结构特征及其势阱深度与位置.分析讨论势能面的静态特征时得到BH+H→BH2反应中存在鞍点,活化能为150.204kJ/mol;AlH+H→AlH2反应中也存在鞍点,活化能为54.8064kJ/mol.     

用耦合簇理论及相关一致五重基研究SiH2(X1A1)自由基的解析势能函数

运用单双迭代三重激发耦合簇理论和相关一致五重基对SiH2的基态结构进行了优化,并在优化结构的基础上进行了离解能和振动频率的计算.结果表明:SiH2的基态为C2v结构,平衡核间距RSi-H=0.15163 nm,H-Si-H键的键角α=92.363°,离解能De(HSi-H)=3.2735 eV,频率ν1(a1)=1020.0095 cm -1,ν2(a1)=2074.8742cm-1,ν3(a1)=2076.4762cm-1.这些结果与实验值均较为相符.对H2的基态使用优选出的cc-pV6Z基组、对SiH的基态使用优选出的aug-cc-pV5Z基组进行几何构型与谐振频率的计算并进行单点能扫描,且将扫描结果拟合成了解析的Murrell-Sorbie函数.与实验结果及其他理论计算结果的比较表明,本文关于SiH自由基光谱常数(De,Re,ωe,Be,αe和ωeχe)的计算结果达到了很高的精度.采用多体项展式理论导出了SiH2(C2v,X1A1)自由基的解析势能函数,其等值势能图准确再现了它的离解能和平衡结构特征.同时还给出了SiH2(C2v,X1A1)自由基对称伸缩振动等值势能图中存在的两个对称鞍点,对应于SiH+H→SiH2反应,势垒高度为0.5084 eV.     

用耦合簇方法及相关一致基研究PH2(X2B1)自由基的解析势能函数

利用耦合簇方法和Dunning等提出的系列相关一致基对PH2自由基的基态结构进行优化,并使用优选出的cc-pV5Z基组对其进行频率计算.结果表明,平衡核间距RP-H=0.14185 nm,键角αHPH=91.8624°,离解能De(HP-H)=3.483 eV,对称伸缩振动频率ν1(a1)=2399.9781cm-1,弯曲振动频率ν2(a1)=1128.4213 cm-1,反对称伸缩振动频率ν3(b2)=2407.8374 cm-1.在此基础上采用多体项展式理论导出了PH2自由基的解析势能函数,其等值势能图准确再现了PH2自由基分子的平衡结构特征和动力学特征.     

自由基CH和CH_2的基态结构与势能函数

选用OCSD(T)/Aug-cc-PV5Z方法,对CH分子基态的平衡几何进行了优化计算,得到了对应的计算结果.运用含微扰的二次组态相关方法,选用CC-PV5Z基组对CH2分子的基态平衡几何进行了优化计算,得到的结果是:该分子的基态结构为C2v构型,电子态为X3B1,平衡核间距RCH=0.10769nm,键角∠HCH=133.707°,离解能De=5.3277eV,基态振动频率ν1(a1)=1094.24cm-1,ν2(a1)=3144.91cm-1,ν3(b2)=3373.63cm-1.采用多体项展式理论推导了CH2分子基态的解析势能函数,其等值势能图准确再现了CH2分子的结构特征及其势阱深度与位置.在分析讨论势能面的静态特征时,得到了CH H→CH2反应中存在的两个对称鞍点,其活化能为0.13124kJ/mol.     

S3分子的构型与离解极限

在QCISD/6311 G水平上,优化出S3分子的稳定构型有C2v、D3h,且基态为C2v构型,属X1A1态,平衡核间距r12=1.94,键角∠321=117.2°,离解能为De=4.7668eV。并得到基态谐振频率ν1(a1)=574cm-1,ν2(a1)=265cm-1,ν3(b2)=646cm-1。同时用UMP2/6311 G方法算出S3分子可能的激发态有1A2,1B2,3A2,3B1和3B2。对硫灯的发光机理作了初步探讨