SiO2分子的基态(X1A1)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了SiO₂分子的电子态及其离解极限，采用B3P86方法，在6-311G^**水平上,优化出SiO₂基态分子稳定构型为单重态的C_2V构型，其平衡核间距R_e=R_Si—O=0.1587 nm,∠OSiO＝111.2°,能量为-440.4392 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(B₂)=945.4cm^-1，弯曲振动频率ν(A₁)=273.5 cm^-1和反对称伸缩振动频率ν(A₁)=1362.9cm^-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(C_2V)平衡结构.     

BH分子X1∑+、A1∏和B1∑+态的势能函数

利用SAC/SAC-CI方法,使用D95++、6-311++g及cc-PVTZ等基组,对BH分子的基态(X1∑+)、第一简并激发态(A1∏)及第二激发态(B1∑+)的平衡结构和谐振频率进行了优化计算.通过对三个基组计算结果的比较,得出了cc-PVTZ基组为三个基组中的最优基组的结论;使用cc-PVTZ基组,利用SAC的GSUM(group sum ofoperators)方法对基态(X1∑+),SAC-CI的GSUM方法对激发态(A1∏和B1∑+)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(X1∑+)、第一简并的激发态(A1∏)和第二激发态(B1∑+)相对应的光谱常数(Be、αe、ωe和ωeXe),结果与实验数据较为一致.其中基态、第一激发态与实验数据吻合得较好.     

烟道气体SO2光谱辐射强度和吸收系数的研究

采用乘积近似法构建配分函数合理模型,计算了SO₂分子的总配分函数.利用所得的配分函数、将常温下的无转动跃迁矩平方近似为一常数并应用于高温及Herman-Wallis因子系数,编制光谱程序,计算了烟道气体SO₂分子三个主要跃迁带100-000、001-000和101-000不同温度段的光谱强度和吸收系数.结果表明,计算所得的配分函数和谱线强度与数据库相比,不管是常温296 K还是高温3000 K,都吻合较好,相对偏差都在3%以下,这说明构建的配分函数模型和编制的程序是可靠的,在此基础上,进一步计算了各跃迁带在不同温度的吸收系数.从模拟光谱图可看出,强度随着温度升高明显减小,谱带带心没变,峰值波数向两边偏移;吸收系数随着温度升高也减少,其中在3000 K以下吸收峰位置增宽,到高达4000 K以上基本不再变换,这为监测烟道气体环境污染提供实验和理论参考.     

Configuration interaction calculations on the spectroscopic and transition properties of magnesium chloride

The potential energy curves(PECs) of 14 Λ–S states for magnesium chloride(Mg Cl) have been calculated by using multi-reference configuration interaction method with Davidson correction(MRCI + Q). The core-valence correlation(CV), scalar relativistic effect, and spin–orbit coupling(SOC) effect are considered in the electronic structure computations.The spectroscopic constants of X~2Σ~+ and A ~2Π states have been obtained, which are in good agreement with the existing theoretical and experimental results. Furthermore, other higher electronic states are also characterized. The permanent dipole moments(PDMs) of Λ–S states and the spinorbit(SO) matrix elements between Λ–S states are also computed. The results indicate that the abrupt changes of PDMs and the SO matrix elements are attributed to the avoided crossing between the states with the same symmetry. The SOC effect is taken into account with Breit–Pauli operator, which makes the 14Λ–S states split into 30 ? states, and leads to a double-well potential of the ? =(3)1/2 state. The energy splitting for the A2Π is calculated to be 53.61 cm~(-1) and in good agreement with the experimental result 54.47 cm~(-1). The transition dipole moments(TDMs), Franck–Condon factors(FCFs), and the corresponding radiative lifetimes of the selected transitions from excited ? states to the ground state X~2Σ + 1/2 have been reported. The computed radiative lifetimes τν of low-lying excites ? states are all on the order of 10 ns. Finally, the feasibility of laser cooling of Mg Cl molecule has been analyzed.     

烟道气体SO2同位素分子配分函数模拟计算

利用Gaussian03程序包,在B3P86/cc-PV5Z水平上对烟道气体SO₂同位素分子进行优化计算,得到平衡几何结构、谐振频率和转动常数等物理性质参数;采用乘积近似法构建两种分子的配分函数模型,其中,转动配分函数采用WATSON的刚性转子模型,振动配分函数采用谐振子近似.模拟计算两种分子70~6 000 K温度范围内的总配分函数,并将70~3 000 K的数据与数据库比较,发现两者符合的较好,且随着温度升高,相对偏差逐渐增大,但差值都小于4%;相对偏差与温度可以近似看成-条直线,通过对相对偏差进行线性拟合,进而修正高温区(3 000~6 000 K)的计算,用-个温度T的多项表达式对高温区修正了的配分函数进行拟合,获得五个拟合系数,可以快速地获得高温区任意温度的配分函数,从而给出在高温下较为准确的分子配分函数.     

外电场下BH分子势能函数

运用密度泛函B3P86方法和cc-PV5Z基组,获得了BH分子基态在不同外电场下的键长、偶极矩和振动频率等物理性质参数.通过分析物理性质参数,判断离解电场所处的范围,设置合适的参数扫描该范围的单点能获得势能曲线.结果表明物理性质参数和势能值随外电场的变化而变化,特别是在反向电场中.利用Morse势模型拟合无外场下势能函数,得到的拟合参数与实验值吻合较好,采用偶极近似构建外电场下的势能函数模型,编制程序拟合对应的势能函数,得出拟合参数,再计算临界离解电场参量,结果与数值计算值较为一致,说明构建的模型是可靠和准确的.为分析外场下分子光谱、动力学特性和分子Stark效应冷却囚禁提供理论参考.     

聚合型硼氢化物（BH3）n（n=1—3）的几何结构与光谱的研究

采用不同方法B3P86,B3LYP,MP2和LSDA,结合Dunning的相关一致基组cc-PVTZ,对聚合型硼氢化物（BH3）n（n=1—3）分子的可能几何构型进行优化计算,得出最稳定构型的几何参数、电子结构、振动频率和光谱等性质参数,并给出了最稳定结构的总能量（ET）,结合能（EBT）,平均结合能（Eav）,电离势（EIP）,能隙（Eg）,费米能级（EF）等.结果表明：采用密度泛函DFT中的方法B3P86计算的能量最低,结构参数更接近文献值;三种硼氢化物分子基态都为1重态,电子态分别为1A＇,1A和1A;BH3分子的最稳定几何构型为平面三角形结构;B2H6为对称性乙烯式D2h立体结构,H—B之间生成氢桥式三中心双电子键;B3H9为C3ν立体结构,也生成氢桥式三中心双电子键,但三个氢桥三中心双电子键彼此隔离.最后分析了三种氢化物的红外和拉曼光谱、平均结合能、电离势、能隙和费米能级等特性,说明（BH3）n（n=1—3）三分子中B2H6最稳定,H—B桥键键长比端键更长,最强峰红外光谱强度最大.     

平面星形CBe5Li5+超碱离子团簇的结构及其储氢性能研究

采用密度泛函理论(DFT)方法,研究平面星形CBe5Li5+超碱离子团簇的结构及其储氢性能。结果表明, 平面星形D5h结构的CBe5Li5+超碱离子团簇具有较高的热力学稳定性,氢分子能在Li+周围发生吸附, 且每个Li+周围能有效吸附三个氢分子。结构的稳定性及合适的吸氢性能表明平面星形CBe5Li5+超碱离子团簇在常温常压条件下可以作为较好的储氢媒介。     

AlF的X1Σ+,A1Π和B1Σ+态的势能函数

使用SAC/SAC-CI和D95 、6-311 g及D95(d)等基组,分别对AlF的基态X1Σ 、第一简并激发态A1Π和第二激发态B1Σ 的平衡结构和谐振频率进行了优化计算.对所有计算结果进行比较,得出D95(d)基组为最优基组;运用D95(d)基组和SAC方法对基态X1Σ ,SAC-CI方法对激发态A1Π和B1Σ 进行单点能扫描计算,并用正规方程组拟合Murrell-Sorbie函数,得到了相应电子态的势能函数解析式,由得到的势能函数计算了与X1Σ 、A1Π和B1Σ 态相对应的光谱常数,结果与实验数据较为一致.