氧原子簇Oxy (x=2~6, y=-2~2)的结构、能学与光谱性质 |
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作者姓名: | 易军 陈鸿博 魏光 林银钟 廖代伟 |
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作者单位: | [1]厦门大学物理化学研究所,化学系,海洋系,固体表面物理化学国家重点实验室,厦门361005 [2]厦门大学物理化学研,化学系,海洋系,固体表面物理化学国家重点实验室,厦门361005 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(29773037) |
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摘 要: | 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。
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关 键 词: | abinitio 光谱性质 结构 能学 氧原子簇 |
收稿时间: | 2000-07-24 |
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