过氧硝酸分解势能面的理论研究

使用密度泛函理论B3LYP/6-311+ G(2d,2p)研究了过氧硝酸的最低能量结构．采用耦合簇方法CCSD(T)/aug-cc-pVDZ首次分别扫描了过氧硝酸沿氧-氮和氧-氧键的分解势能面．计算结果表明在氧-氮势能面上,当O3—N4键长是2.82 ?时,对应的疏松过渡态的能垒是25.6 kcal/mol;在氧$-$氧键的势能面上,当O2—O3键长是2.35 ?时,对应的疏松过渡态的能垒是37.4 kcal/mol．这表明过氧硝酸更容易分解为HO₂和NO₂．     

氯原子光诱导能级移动和增宽

应用半经典的微扰论方法计算出了氯原子光诱导能级移动和增宽，其大小与光强成正比。光频率为41018cm^-1时，氯原子初态3p^52P3/2^0和3p^52P1/2^0在非共振情况下，光移动分别为67．6和26．9MHz/Wμm^-2。当激光频率V接近3P^52P3／2^0→4s^2P3/2的跃迁频率时，氯原子基态3p^52P3/2^0的|MJ,MI>=|-1/2,3/2>→|1/2,3/2>超精细ESR谱线发生近共振频率光移动，大小量级为0．1MHz/Wμm^-2，能级增宽一般远小于光移动。     

混合量子-经典方法计算电荷转移速率及其在实际体系中的应用(英文)

混合量子-经典方法在复杂分子体系动力学过程的模拟方面有重要应用.我们采用Ehrenfest方法、surfacehopping方法和混合量子经典Liouville方程计算了在非绝热极限下的电荷转移速率.然后将这三种方法应用于有机半导体材料电荷转移速率的计算.研究结果发现,Ehrenfest方法和surface hopping方法可能严重偏离正确的结果.偏离的原因是这两种方法没有正确处理相干项的运动,而且这种偏离在涉及到高频模式时显得更加严重.     

对称陀螺分子转动反对称极化率

使用半经典微扰理论和角动量理论,研究了对称陀螺分子转动磁能级的共振反对称极化率,结果表明磁能级反对称极化率不仅存在而且同对称极化率具有相同的数量级.以NH3为例,计算了这些量.     

过氧硝酸乙酰酯分解反应的速率常数

在G3MP2B3结构优化和能量计算的基础上, 采用RRKM理论和疏松过渡态模型重新估算了过氧硝酸乙酰酯(PAN)的热分解反应PAN→CH₃C(O)OO+NO₂(R1)的反应速率常数, 得到与实验值吻合的结果.用同样的模型计算了PAN→CH₃C(O)O+NO₃(R2)的反应速率常数. 结果表明, 在相同的反应条件下, R1是主要的分解通道, R2是次要通道, R2的反应速率常数比R1的小两个数量级.     

半菁染料作为染料敏化太阳能电池吸光材料的理论研究

采用第一性原理研究了半菁-二氧化钛团簇形成的配合物(hemicyanine-(TiO₂)_n)的光电子转移过程, 这里n分别取5, 9, 15. 配合物基态构型采用密度泛函理论方法进行优化, 而激发态采用含时密度泛函理论进行计算. 采用长程相关校正的密度泛函CAM-B3LYP和ωB97X-D计算的激发能与实验值吻合得很好. 依据广义Mulliken-Hush (GMH)公式, 基于密度泛函理论得到的波函数被用来计算电荷转移积分, 进而可根据Marcus理论计算出电荷分离速率常数(k_CS)和电荷回传速率常数(k_CR). 计算结果表明电子从染料到(TiO₂)_n团簇的传递有多条通道, 这使得k_CS具有更大值, 相反, 只具有单通道的电荷回传降低了k_CR值, 与k_CS相比甚至可以忽略, 这表明在所研究的体系中电荷回传是不利的.     

氯原子光诱导能级移动和增宽

应用半经典的微扰论方法计算出了氯原子光诱导能级移动和增宽,其大小与光强成正比光频率为41018 cm-1时,氯原子初态3p52P03/2和3p52P01/2在非共振情况下,光移动分别为67.6和26.9 MHz/Wμm-2.当激光频率v接近3p52P03/2→4s2P3/2的跃迁频率时,氯原子基态3p52P03/2的|MJ,MI〉=|-1/2,3/2〉→|1/2,3/2〉超精细ESR谱线发生近共振频率光移动,大小量级为0.1 MHz/Wμm-2,能级增宽一般远小于光移动     

势能面移动对三（2-苯基吡啶）合铱磷光光谱影响的理论研究

采用密度泛函理论及赝势基组对三（2-苯基吡啶）合铱（Ir（ppy）3）的基态及三重态结构进行优化,并分析了这两个态各自的振动模式,在此基础上计算了电子从三重态跃迁回基态的势能面移动,得到了该过程的重整能．由于0→1跃迁对Ir（ppy）s的磷光光谱有重要影响,我们利用Frank-Condon因子与势能面移动的联系,在给定的半高宽下,计算并得到了Ir（ppy）3的磷光光谱,结果与实验吻合较好．     

对称陀螺分子转动反对称极化率

使用半经典微扰理论和角动量理论，研究了对称陀螺分子转动磁能级的共振反对称极化率，结果表明磁能级反对称极化率不仅存在而且同对称极化率具有相同的数量级。以NH3为例，计算了这些量。     

N-甲硝胺异构化和分解反应机理和动力学的理论研究

在QCISD(T)/6-311+G*//B3LYP/6-311+G*水平上详细地研究了N-甲硝胺(CH3NHNO2)异构化和分解反应的势能面， 探讨了其反应的可能机理． 计算结果表明， 四个最低能量的反应通道是：(i) N-NO2键断裂通道，(ii) CH3NHNO2先异构化为CH3NN(OH)O(IS2a)， 然后IS2a异构化为其它异构体，(iii) HONO消除通道，(iv) CH3NHNO2先异构化为CH3NHONO(IS3)， 然后IS3通过N-ONO或O-NO键断裂而分解． 用CTST理论计算了这些反应的最初反应步(决速步)的反应速率常数， 得到这些决速步在298-2000 K的阿仑尼乌斯公式为k6(T)=1014:8e-46:0=RT ，k7(T)=1013:7e-42:1=RT ，k8(T)=1013:6e-51:8=RT 和k9(T)=1015:6e-54:3=RT s-1． 在503-543 K时计算的总包反应速率常数和实验测得的速率常数吻合很好．通过分析这些反应的速率常数， 发现在低温下CH3NHNO2异构化为CH3NN(OH)O的反应是主要通道， 而在高温下N-NO2键断裂和CH3NHNO2异构化为CH3NHONO的通道与异构化为CH3NN(OH)O的反应通道竞争．