PdN、PdN2分子的结构与势能函数*

在Pd 的RECP 近似下, 运用B3LYP 方法, 对Pd 采用基集合SDD, 对N 采用基集合AUG鄄cc鄄pVTZ, 对PdN 和PdN2分子的微观结构进行了理论计算. PdN 分子的基电子状态为4撞-, PdN2分子的最稳定构型为单重态的线性Pd—N—N(C肄V),其电子状态为1撞+. 采用最小二乘法拟合出PdN 分子的Murrell鄄Sorbie 势能函数, 使用多体展式理论导出了势函数中的参数, 进而给出PdN2分子基态势函数的解析表达式, 其势能面准确地复现了平衡稳态结构和能量关系, 表现了Pd 内迁移的详细过程, 存在一个C2V构型的鞍点(RNN=0.11700 nm, RPdN=0.22088 nm). 由图得到内迁移的能垒为0.5197 eV, 与计算值0.4560 eV 接近.     

PuC和PuC2的分子结构与势能函数

采用密度泛函B3LYP方法和相对论有效原子实理论模型优化出PuC和PuC2分子稳定构型,其电子状态分别为X5Σ－和X5A2.PuC2分子为C2v构型,其∠CPuC=147.67°,平衡核间距Re=0.22819 nm, 离解能De=5.543 eV, 并计算出谐振动频率:ν1=61.736 cm－1、ν2=229.894 cm－1、ν3=305.582 cm－1.在此基础上,运用多体项展式理论方法,导出了基态PuC2分子的分析势能函数,该势能面准确地再现了PuC2分子的稳定结构,并根据势能面等值图讨论了PuC＋C反应和Pu＋C2反应的势能面静态特征.     

二氧化钚分子的多体展式势能函数

从导出基态PuO2分子的电子状态X5Σ g正确地判断其离解极限出发,采用MP2方法,应用相对论有效原子实模型(RECP)优化出PuO2(X5Σ g)分子稳定构型为线性OPuO(D∞h),其平衡核间距Re=0.18004nm.同时也计算出振动频率,并优化出存在亚稳态的Pu-O-O(C∞v)构型.使用多体项展式理论方法,导出了基态PuO2分子的分析势能函数.该势能表面准确地再现了O-Pu-O(D∞h)平衡结构和亚稳态的Pu-O-O(C∞v)构型.然后根据势能函数等值图讨论了O(3Pg) PuO反应的势能面静态特征.     

LaH2分子基态（C2V,X2A1）的势能函数

在QCISD水平上基于相对论紧致有效势（RCEP:Relativistic Compact Effective Poten-tial)方法优化出的LaH2分子的基态为C2v(X2A1)构型,其∠HLaH=124.4°、平衡核间距Re=2.1945A和离解能De=5.599eV,并计算出谐振频率：v1=1216.521cm-1、v2=1087.417cm-1和v3=2156.9572cm-1。在此基础上,应用多体项展式理论,导出了基态LaH2的分析势能函数,该势能表面准确地再现了LaH2(C2v)平衡结构,并根据势能函数等值图讨论了H+LaH反应和La+H2反应的势能面静态特征,结果表明在La+H2通道上存一个能垒为1.6eV的鞍点,而H+LaH反应通道是无阈能的。     

LaH分子的X1∑+态的势能函数

应用原子分子反应静力学原理导出LaH分子的电子状态和可能的离解极限,考虑相对论紧致有效势RCEP(RelativisticCompactEffectivePotential)近似下,用QCISD方法计算了LaH分子基态X1∑+的平衡几何Re和离解能De为2.125A和2.623eV,并在计算出来的一系列单点势能基础上,用正规方程组拟合Murrell-Sorbie(M-S)势能函数,得到相应态的解析势能函数,由此计算对应的光谱参数,其Be、ae、ωe和ωexe的理论值,分别为:3.7333、0.0723、1461.73和21.383cm-1.     

基态UC2分子的结构和势能函数

采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法和相对论有效原子实势理论模型(RECP),对UC2分子可能的结构进行优化计算,得到UC2分子稳定构型为角形C-U-C(C2v);由微观可逆性原理,判断了UC2分子的离解极限;并且导出了基态UC2分子(X 5B1)的多体项展式势能函数,其势能面等值图展现了C-U-C(C2v)稳定结构;根据势能面等值图,讨论了C+UC(X 3П)反应和U+C2(X 1∑+g)反应的势能面静态特征.     

基态Li2O＋分子的结构和势能面研究

以6-311＋＋G(d)为基函数, 采用CASSCF方法优化出Li2O＋分子的稳定构型为线形Li-O-Li (C∞V), 电子组态为2∏, 并对平衡核间距、离解能和基态简正频率进行了计算. 根据原子分子反应静力学原理, 导出了Li2O＋分子的合理的离解极限. 并运用多体展式理论方法首次导出了基态Li2O＋分子的分析势能函数, 绘出了势能等值图, 其势能等值图准确地再现了Li2O＋分子的平衡结构特征.     

PuO的基态分子结构与相对论有效原子实势

Three kinds of Relativistic Effective Core Potentials (RECP) with B3LYP, MP2 and HF methods have been used to work out the structures for the ground state of PuO molecule, whose equilibrium nuclear distances, disassociation energies, spectral constants and harmonic frequencies have been obtained. The ab initio energy data of PuO have been least-square-fitted to the Murrell-Sorbie potential energy function, from which the corresponding spectral constants, the second, third and forth forcec on stants have been derived. The results indicate that SDDRECP with B3LYP method could give the best calculations in agreement with the experimental results. The charge populations, spindensities and dipole moments of PuO molecule to the different RECP sand calculation levels have also been tabled out.     

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X6∑+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298 K时的标准生成热力学函数△fH0、△S0和△fG0,分别为-487.239 kJ/mol、95.345 J/mol K和-515.6661 kJ/mol.     

CuC、CuN分子基态的结构与分析势能函数

在Cu 的有效核势近似下, 运用密度泛函(B3LYP)方法, 对Cu采用基集合LANL2DZ, 但对其价电子基组的p轨道函数部分做了必要的修改, 而对C、N采用基集合6-311+G(d), 对CuC和CuN分子的微观结构进行了理论计算. 优化并计算了两分子基态的能量, 平衡结构和谐振频率. 根据原子分子反应静力学原理, 导出了CuC和CuN分子基态的合理离解极限和离解能. 应用密度泛函(B3LYP)方法扫描了CuC和CuN分子基态的势能曲线, 并采用最小二乘法拟合了两分子基态的Murrell-Sorbie势能函数及其在平衡位置附近的Dunham展开式. 同时根据Herzberg 和Dunham的公式, 计算了CuC和CuN分子基态的光谱参数.     

基态PuOH分子的多体展式分析势能函数

Using the density functional method B3LYP with relativistic effective core potential(RECP)for Pu atom,thelow-lying excited states(~4Σ~ ,~6Σ~ ,~8Σ~ )for three structures of PuOH molecule were optimized.The results showthat the ground state is X~6Σ~ of the linear Pu-O-H(C_(∞v)),its corresponding equilibrium geometry and dissociationenergy are R_(Pu-O)=0.20595 nm,R_(O-H)=0.09581 nm and —8.68 eV,respectively.At the same time,two other me-tastable structures [PuOH(C_s)and H-Pu-O(C_(∞v)] were found.The analytical potential energy function has alsobeen derived for whole range using the many-body expansion method.This potential energy function represents theconsiderable topographical features of PuOH molecule in detail,which is adequately accurate in the whole potentialsurface and can be used for the molecular reaction dynamics research.     

PuN和PuN_2基态分子的结构与势能函数

用相对论有效原子实势和密度泛函理论方法对PuN和PuN_2分子的结构进行优化 ，得到了其平衡几何构型和谐振频率。采用最小二乘法拟合出PuN基态分子的 Murrell-Sorbie解析势能函数，在此基础上推导出光谱数据和力常数，并用多体展 式理论导出PuN_2基态分子的解析势能函数，正确地反映了其平衡构型特性。     

LaH分子结构和基态势能曲线的量子化学计算

用常规的单参考态HF、B3LYP、MPn、QCISD(T)方法在能量一致相对论有效势近似下计算了LaH分子平衡结构和基态势能曲线,考察了这些方法在计算远离平衡的金属氢合键体系势能时存在的不趋于离解极限的缺陷,提出了从B3LYP的平衡位置附近势能曲线拟合得到适用于整个空间范围的Murrell-Sorbie解析势能函数的计算方法,由此计算的振转常数和已有的实验光谱数据完全吻合.     

PdCO(OH)-体系中OH-助催化性能的成键能研究

本文使用相对论赝势从头计算方法和成键能判据[1 ] 研究了模型化合物 Pd CO(OH) -的电子结构 ,讨论了 OH-的助催化作用。得出 OH-对 Pd CO的助催化作用既可以通过其与金属 Pd形成化学键 (通过金属 )来实现 ,也可以通过空间电荷静电作用 (通过空间 )来实现。由分子轨道成键能分析指出 CO分子的强成键占据分子轨道 3σ和 1π的削弱是活化 CO的关键。     

PdH2、YH2分子的结构与势能函数

用密度泛函理论的B3LYP方法,对钯和钇原子采用SDD收缩价基函数,氢原子采用6-311＋＋G**全电子基函数,对PdH2和YH2体系的结构进行优化计算,得到PdH2分子最稳态为C2v构型,电子组态为1A1,平衡核间距RPdH=0.1692 nm,键角∠HPdH=29.4°,离解能De=5.5212 eV,基态简正振动频率:ν1(b2)=1470.1 cm－1、ν2(a1)=1007.9 cm－1、ν3(a1)=2907.0 cm－1.YH2分子最稳态也为C2v构型,电子组态2A1,RYH=0.1962 nm,∠HYH=114.3°,De=5.6691 eV,基态简正振动频率:ν1(b2)=1457.9 cm－1、ν2(a1)=476.0 cm－1、ν3(a1)=1506.3 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PdH2和YH2分子的势能函数,其等值势能面图准确地再现了PdH2和YH2分子的结构特征和离解能,由此讨论了Pd ＋ H2和Y ＋ H2分子反应的势能面静态特征.     

[GeCN2]分子异构化势能面的理论研究

在CCSD(T)/6-311＋G(2df)//B3LYP/6-311＋G(d)水平下, 研究了四原子分子 [GeCN2]的各个异构体的几何结构、红外振动光谱、相对能量及异构化和解离稳定性, 构建了[GeCN2]势能面. 我们得到了7个[GeCN2]异构体, 包括5个直线型结构GeNCN (1), GeNNC (2), NGeCN (3), NGeNC (4), GeCNN (5)和2个环形结构Ge-cCNN (6)和Ge-cNCN (7). 其中异构体5, 6, 7是我们新找到的构型, 而且GeCNN (5)是整个势能面上稳定性仅次于GeNCN (1)的异构体. 几何和电子结构分析表明, GeCNN (5)具有共轭三键结构: Ge≡C—N≡N:. 由于具有良好的热力学和动力学稳定性, 异构体GeCNN (5)有望在实验中观测到. 我们建议利用过渡金属羰基化合物的络合作用可以进一步稳定GeCNN (5). 本研究为寻找新型含高周期元素的多重键化合物提供了理论线索.     

Towards J/mol Accuracy for the Cohesive Energy of Solid Argon

The cohesive energies of argon in its cubic and hexagonal closed packed structures are computed with an unprecedented accuracy of about 5 J mol^?1 (corresponding to 0.05 % of the total cohesive energy). The same relative accuracy with respect to experimental data is also found for the face‐centered cubic lattice constant deviating by ca. 0.003 Å. This level of accuracy was enabled by using high‐level theoretical, wave‐function‐based methods within a many‐body decomposition of the interaction energy. Static contributions of two‐, three‐, and four‐body fragments of the crystal are all individually converged to sub‐J mol^?1 accuracy and complemented by harmonic and anharmonic vibrational corrections. Computational chemistry is thus achieving or even surpassing experimental accuracy for the solid‐state rare gases.