RuH2和RuN2分子热力学稳定性的理论研究

用密度泛函B3LYP方法计算了RuH2和RuN2分子的结构和不同温度下的热力学函数及生成反应的标准焓变△H°、标准熵变△S°和标准自由能变△G°.结果表明,温度低于698.15 K时固态RuH2具有热力学稳定性,温度低于398.15 K时固态RuN2具有热力学稳定性.     

N2O+离子A2∑+电子态的光谱研究

用一束波长为360.55 nm的激光,通过N2O分子的(3+1)共振增强多光子电离过程制备纯净的母体离子N2O+X2Ⅱ3/2,1/2(000).用另一束可调谐激光将N2O+离子激发至预解离态A2Σ+,利用飞行时间质谱检测解离碎片NO+离子强度随光解光波长的变化,在278-328 nm波长范围内获得了光解碎片的激发(PHOFEX)谱.观测到了N2O+离子A2Σ+←X2Ⅱ电子跃迁较丰富的振动谱带.通过对PHOFEX光谱的标识,获得了A2∑+态较准确和全面的分子光谱常数.     

气相中2Ca＋介入N2O与CO, N2O与H2反应的计算研究

本文采用密度泛函理论DFT-UB3LYP方法, 在6-311+G(2d, p)的基组下, 计算研究了气相中Ca+离子介入N2O (1∑+)和CO (1∑+) 与N2O (1∑+) 和 H2 (1∑+g)反应的微观机理. 报道了二重态势能面上各反应物、中间体和过渡态的构型特征及能量, 并用频率分析和内禀反应坐标（IRC）方法对过渡态进行了验证. 计算结果表明,金属离子参与N2O和CO与N2O和H2的反应都分两步进行, 其中Ca+离子对反应N2O (X1∑+) + CO (1∑+)生成N2 (X1∑+g) + CO2 (1∑+g)比较Fe+, Ir+, Pt+等的金属离子有良好的催化作用, 而对反应N2O (X1∑+) + H2 (1∑+g) → N2 (1∑+g) + H2O (1A1) 催化作用不是很好,N2、CaOH+和H是该反应的主要产物,与实验观测结果相符, 并通过对金属离子亲氧性（OA）的计算, 从热力学方面进一步说明主题反应的可行性.     

气相中2Ca＋介入N2O与CO, N2O与H2反应的计算研究

本文采用密度泛函理论DFT-UB3LYP方法, 在6-311+G(2d, p)的基组下, 计算研究了气相中Ca+离子介入N2O (1∑+)和CO (1∑+) 与N2O (1∑+) 和 H2 (1∑+g)反应的微观机理. 报道了二重态势能面上各反应物、中间体和过渡态的构型特征及能量, 并用频率分析和内禀反应坐标（IRC）方法对过渡态进行了验证. 计算结果表明,金属离子参与N2O和CO与N2O和H2的反应都分两步进行, 其中Ca+离子对反应N2O (X1∑+) + CO (1∑+)生成N2 (X1∑+g) + CO2 (1∑+g)比较Fe+, Ir+, Pt+等的金属离子有良好的催化作用, 而对反应N2O (X1∑+) + H2 (1∑+g) → N2 (1∑+g) + H2O (1A1) 催化作用不是很好,N2、CaOH+和H是该反应的主要产物,与实验观测结果相符, 并通过对金属离子亲氧性（OA）的计算, 从热力学方面进一步说明主题反应的可行性.     

4-氟苯甲醛酪氨酸席夫碱的制备及其振动光谱的密度泛函理论和从头算理论计算的研究

4-氟苯甲醛酪氨酸席夫碱(4-FT)由4-氟苯甲醛和L-酪氨酸钾盐在室温条件下反应制得,4-FT的结构通过1HNMR,FTIR和Raman测试得到确认。分别用密度泛函(DFT,density functional theory)理论的B3LYP(Becke’s three-parameter exchange functional(B3)with Lee,Yang,Parr(LYP))方法和从头算(ab initio)理论的HF(Hartree-Fock)方法,选用标准的6-31G**和6-31G*基组对化合物4-FT的几何构型进行优化。同时分别在B3LYP/6-31G**,B3LYP/6-31G*,HF/6-31G**和HF/6-31G*水平下计算4-FT的振动波数。用密度泛函(DFT)的B3LYP方法计算并校正后的波长数据比用从头算(ab i-nitio)的HF方法计算的结果更与实验数据吻合。     

从头计算研究BP分子的势能曲线和光谱性质

利用高精度的量子化学从头计算MRCI+Q方法结合相关一致aug-cc-pVQZ基组计算了磷化硼分子X3Π,3Σ-,5Π和5Σ-态的势能曲线,计算所得的电子态在大键长位置处收敛于同一个离解极限B(2Pu)+P(4Su).为了得到更精确的结果,计算中首次纳入了旋轨耦合(SOC)效应,使得BP分子的4个Λ-S态分裂成为15个Ω态,其中3Π0+态被确定为基态.此外,SOC效应还使两个三重态X3Π和3Σ-分裂出的0+和1态的势能曲线产生了避免交叉,表明在当前的计算中考虑SOC效应是非常必要的.利用LEVEL8.0程序对计算所得的Λ-S态和Ω态的势能曲线进行拟合,得到了相应的光谱常数,通过与其他理论和实验工作进行比较,可知我们的结果更加精确、完整,可以为实验和理论方面进一步研究BP分子的光谱性质提供可靠的参考.     

H2在MgO团簇吸附的从头计算研究

根据最稳定幻数MgO团簇的结构特点,对H₂在岩盐和管状结构(MgO)_9,12表面的吸附性质进行了从头计算研究.结果表明H₂可以在处于团簇不同位置的Mg正离子或氧负离子上发生物理吸附;在Mg离子上H₂以侧位方式吸附并向Mg转移电子,在O离子上H₂以端位方式吸附并被明显极化.吸附的稳定性主要依赖于吸附离子的位置即配位数,Mg/O离子的配位数越低则吸附越强;在配位数相同时,H₂在M 关键词： 团簇 MgO 2吸附')" href="#">H₂吸附 DFT     

AlCl分子低激发态光谱性质的从头计算研究

AlCl 分子在天体物理、化学领域以及激光冷却方面发挥着重要作用。 本文使用高精度多参考组态相互作用方法(MRCI+Q)对 AlCl 分子低激发态进行研究。 基于获得的势能曲线(PECs)拟合电子态的光谱常数,与实验值吻合较好。 计算了电子态的偶极矩(DMs)以及自旋轨道(SO)矩阵元随核间距变化的曲线。 同时还计算了 AlCl 分子的跃迁性质,包括跃迁偶极距(TDMs)和 Franck-Condon 因子(FCFs)以及辐射寿命。 AlCl 分子的 1¹Π-1¹Σ⁺跃迁 FCFs 高度对角化,有作为激光冷却光循环的潜力。计算结果对 AlCl 分子电子结构性质后续的实验研究具有一定的参考价值。     

基态自由基N2H(2A′)的结构与相关效应

应用HF和组态相互作用方法(QCISD)在不同的基组下对N2H体系进行abinitio计算,得到了N2H(2A′)基态在QCISD/6-311**水平上的平衡结构:RNN=0.1186nm、RNH=0.1052nm和∠NNH=115.5°,其偶极矩为1.976D,谐振频率ν1=1870.44cm-1、ν2=2990.34cm-1和ν3=1169.23cm-1,力常数和氢离解鞍点RNN=0.1131nm,RNH=0.1419nm和∠NNH=117.28°,并考查了不同基组和方法对N2H体系的影响.     

氧原子簇Oxy (x=2～6, y=-2～2)的结构、能学与光谱性质

在B3LYP／6－311G（d,p)水平上,对氧原子簇O^yx(x=2-6,y=-1-2)的结构,能学与光谱性质进行了量子化学从头计算,对^3O2和^2O^+2的基态和激发 态进行了CASSCF计算。结果表明,氧分子及其离子 的体系总能量大小为^3O2(^3Σ g^-)<^2O2-(2 Ⅱgi)<^1O2(^1△g)<^1O2^-2(^1Σg^+)<^2O2^+(^2Ⅱg)<^1O2^+2(^1Σg^+).活性的二重态氧分子负离子^2O2^-(2Ⅱgi)在相对能量上只比三重态 的中性氧分子^3O2(^3Σ G^-)高25kJ/mol。对于弯曲型（StructrueⅠ)的臭氧分子（O3）及其离子,其体系总能量相对次序为^2O3^-(^2B1)<^1O3(^1A1)<^3O3(^3B2)<^1O3^-2(^1A1)<^2O3^+(^2A1).氧 四聚体（O4）及其离子的体系总能量相对大小为^2O4^-(C8弯曲型,^2A‘)<^2O4(D2v面心三角型,^2A2)<^2O4^-(D ∞h直线型,^2Σg)＜^1O4( Cs弯曲型,^1A‘)<^1O4(F∞h直线型,^1Σg)<^1O4(D4h正方型,^1A1g)<^1O4(C2v面心三角型,^1A1)<^O4^-(D4h正方型,×1A1)<^2O4^+(D∞h直线型,^2Σg)<^2O4^+(C8弯曲型,×1A、）。相对能量最低的氧四聚体物种是呈椅形的带一个负电荷的负离子^2O4^-(C8弯曲型,^2A‘),其和持征振动频率应出现在1179和1349cm^-1。共面三角双锥型的^1O5(C2v ,^1A1)相对能量量最低,其与A 字型（C2v,^1A1) 可能是共振构型,特征振动频率位于1302cm^-1。氧六聚体（O6）的六边型构型的相对能量较低,其振动频率的红外强度很弱,但从其对称性看,应具有较强的拉曼强度。以B3LYP／6－311G（d,p）方法计算、并经0.9614因子校正的氧分子及其离子的O－O的夺动频率与实验值相当吻合。     

茂金属配合物[(eat5-C5H4R)Mo(CO)3 ]2(R: SiMe3 ,Si2Me5)的电子结构研究

运用G98W ,采用Lanl2dz基组 ,对茂金属配合物 [(eat5 C5H4R)Mo(CO) 3 ]2 (R :SiMe3 ,Si2 Me5)进行从头算研究 ,探讨配合物结构单元的稳定性、分子轨道能量、原子净电荷布居规律 ,以及一些前沿分子轨道的组成特征等 ,结果表明 ,标题配合物结构在能量上是稳定的 ,作为结构单元而存在 .     

Structural, Spectroscopic and Vibrational Properties for Low-Lying Electronic States of LiCl

A multireference configuration interaction(MRCI) study has been carried out on the LiCl molecule. The potential energy has been calculated over a wide range of internuclear separation for the 21 low-lying electronic states of the LiCl molecule dissociating into Li(2S,2P,3S)+Cl(2P). The(4)1Σ+,(3)1Π, 1-33Σ+, 1-33Π,1,3,1,3Σ,(5)1Σ+,(4)3Σ+,(4)1Π,(4)3Π excited states are studied for the first time in theory. Molecular spectroscopic constants(Re, De,ωe, ωeχe, Be and αe) have been derived for the 9 bound states(X1Σ+,(3)1Σ+,(2)3Σ+,1,3,1,3Σ,(4)1Π,(4)3Π) with a regular shape, and the spectroscopic constants of ground states X1Σ+are in good agreement with available experimental and theoretical values. The relative diferences between experimental values and our values for Re, De, ωe, ωeχe, Be andαe are 1.02%, 0.60%, 1.72%, 9.46%, 2.0%, and 0.75%, respectively. Moreover, vibrational levels of 9 bound states, which have not been investigated experimentally, are computed.     

Structural,Spectroscopic and Vibrational Properties for Low-Lying Electronic States of LiCl

A multireference configuration interaction (MRCI) study has been carried out on the LiCl molecule. The potential energy has been calculated over a wide range of internuclear separation for the 21 low-lying electronic states of the LiCl molecule dissociating into Li (²S, ²P, ³S)+Cl(²P). The (4)¹Σ⁺, (3)¹Π, 1-3³Σ⁺, 1-3³Π, ^1,3Δ, ^1,3Σ^-, (5)¹Σ⁺, (4)³Σ⁺, (4)¹Π, (4)³Π excited states are studied for the first time in theory. Molecular spectroscopic constants (R_e, D_e, ω_e, ω_eχ_e, B_e and α_e) have been derived for the 9 bound states (X¹Σ⁺, (3)¹Σ⁺, (2)¹Σ⁺, ^1,3Δ, ^1,3Σ^-, (4)¹Π, (4)³Π) with a regular shape, and the spectroscopic constants of ground states X¹Σ⁺ are in good agreement with available experimental and theoretical values. The relative differences between experimental values and our values for R_e, D_e, ω_e, ω_eχ_e, B_e and α_e are 1.02%, 0.60%, 1.72%, 9.46%, 2.0%, and 0.75%, respectively. Moreover, vibrational levels of 9 bound states, which have not been investigated experimentally, are computed.     

镓原子链的结构稳定性和电子结构

使用基于密度泛函理论的第一原理赝势法,研究了Ga-原子链的结构稳定性和电子结构性质.结果表明,Ga原子可以形成线性链,平面之字型以及梯子型等一系列的一维链式结构．其中之字型结构最为稳定,其他结构均为亚稳的．通过第一原理计算的电子结构和JahnTeller 效应,讨论了这些结构的相对稳定性以及各链式结构的电子能带和电荷密度等性质．     

CH3CH2+N(4S)反应机理的理论研究

利用abinitio方法对CH3CH2+N(4S)反应进行了理论研究,在MP2/6-311+G(d,p)水平上优化得到了反应途径上的反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型和谐振频率,并在QCISD(T)/6-311+G(d,p)水平上进行单点能计算.计算结果表明,CH2CH2+3NH和H2CN+CH3是此反应主要产物,CH3CHN+H是此反应次要产物.产物CH2CH2+3NH主要来自直接氢抽提反应通道,H2CN+CH3来自加成-解离反应通道,CH3CHN+H来自加成-解离反应通道.     

二氧化钒的电子结构及光学性质计算

本文使用基于量子力学第一性原理的CASTEP程序包,计算了单斜结构和金红石结构的二氧化钒(VO2)的电子结构、介电常数、吸收系数、折射率等光学性质。介电函数的虚部、吸收光谱、折射率等它们的峰值位置存在一一对应关系,这表明了它们之间存在着内在的联系,它们都与电子从价带到导带的跃迁吸收有关,这为从物理本质上理解二氧化钒的光学性质提供了重要的依据。计算结果与实验结果符合得很好。     

Electronic structure and optical properties of RbPb2Br5

We report on density functional theory (DFT) calculations of the total and partial densities of states of rubidium dilead pentabromide, RbPb₂Br₅, employing the augmented plane wave+local orbitals (APW+lo) method as incorporated in the WIEN2k package. The calculations indicate that the Pb 6s and Br 4p states are the dominant contributors to the valence band: their main contributions are found to occur at the bottom and at the top of the band, respectively. Our calculations reveal that the bottom of the conduction band is formed predominantly from contributions of the unoccupied Pb 6p states. Data of total DOS derived in the present DFT calculations are found to be in agreement with the experimental X-ray photoelectron valence-band spectrum of this compound. The predominant contributions of the Br 4p states at the top of the valence band of rubidium dilead pentabromide are confirmed by comparison on a common energy scale of the X-ray emission band representing the energy distribution of the valence Br p states and the X-ray photoelectron valence-band spectrum of the RbPb₂Br₅ single crystal. Main optical characteristics of RbPb₂Br₅, such as dispersion of the absorption coefficient, real and imaginary parts of dielectric function, electron energy-loss spectrum, refractive index, extinction coefficient and optical reflectivity are explored for RbPb₂Br₅ by the DFT calculations.     

相对论赝势的从头计算法研究铀酰离子电子结构

用相对论赝势的从头算法研究了铀酰离子的几何构和电子结构,得到了与实验数据较一致的键长、键角和ＩＲ振动频率。铀氧间以Ｕ５ｆ与Ｏ２ｐ相互为主,Ｕ６ｄ、Ｏ２ｐ间的键合较小;同时,Ｕ６ｐ、Ｕ７ｓ、Ｕ６ｄ、、Ｕｓｄ杂化轨道与Ｏ２ｓ间也有强的相互作用。不同自旋多重度时对铀酰离了聪以有量计算结果表明,ＵＯ２＾２＋的基态为＾１Σｇ＾＋的基态为＾１Σｇ＾＋的可能性更大。     

C20分子异构体的电子态

使用量子化学从头计算方法优化了C₂₀分子三种异构体（环形、碗形和笼形）的单重和三重电子态几何结构。从优化的几何结构出发，由二阶微扰（MP2）方法得到的单点能给出了一个不符合Hund法则的结果，也就是三种异构体的能量都是单重电子态的最低。使用UHF波函数给出了三种异构体的总电荷密度和静电势，结果显示在笼形和碗形结构的中心区域存在负电荷。最后，本文分析了环形结构的成键特征。