乙醇-水分子团簇C_2H_5OH(H_2O)_n(n=1-9)稳定结构的量子化学研究

采用密度泛函理论B3LYP方法,在B3LYP/6-311++G(2d,2p)//B3LYP/6-311++G(d,p)基组水平上对乙醇-水分子团簇(C2H5OH(H2O)n(n=1-9))的各种性质进行研究,如:优化的几何构型、结构参数、氢键、结合能、平均氢键强度、自然键轨道(NBO)电荷分布、团簇的生长规律等.结果表明,从二维(2-D)环状结构到三维(3-D)笼状结构的过渡出现在n=5的乙醇-水分子团簇中.此外,利用团簇结合能的二阶差分、形成能、能隙等性质,发现在n=6时乙醇-水分子团簇的最低能量结构稳定性较好,可能为幻数结构.最后,为了进一步探讨氢键本质,将C2H5OH(H2O)n(n=2-9)最低能量结构的各种性质与纯水分子团簇(H2O)n(n=3-10)比较,结果表明前者与后者中的水分子之间氢键相似.

乙醇和水分子形成配合物与荧光光谱特性研究

讨论了紫外光照射乙醇和水混合溶液的荧光光谱及其对应的激发光谱,认为乙醇和水分子混合时会发生团簇形成新的分子从而成为能辐射荧光的物质.采用不同波长的紫外光照射乙醇水溶液,计算了不同入射光的荧光量子产率,进而选取具有最高荧光效率的激励光照射不同混合比率溶液,通过探测混合物所发射的荧光光子数目随乙醇和水混合比率的变化规律,研究了团簇分子的可能类型,并利用荧光强度和吸收率的加和性计算了混合物的总吸收率和总荧光光子数目,从而解释了乙醇水溶液的荧光光谱特征峰.结果可为乙醇和水分子形成的新团簇分子研究提供实验和理论依据.