广义化的电荷分解分析(GCDA)方法

电荷分解分析(CDA)是一种重要的深入研究电荷转移问题的方法。本文对CDA进行了介绍,阐述了计算中需要注意的问题,并提出了一种新的CDA形式,称为广义化的电荷分解分析(GCDA)。在HF、DFT级别GCDA与CDA等价,但GCDA能更好地用于后HF计算,而且还明确考虑了开壳层时的计算形式。通过以OC-BH3和顺式二氯二胺合铂体系作为测试实例,我们发现各种理论级别下GCDA的结果都较为合理且定性相符,但在定量上有所区别,特别是d项存在大体趋势:低HF成份的泛函 >高HF成份的泛函 >HF ≥MP2 >CCSD。文中还对GCDA计算时基组的选择进行了讨论。

CuO＋氧化苯直接形成苯酚反应机理的理论研究

在UB3LYP/6-31G(d,p)水平下研究了CuO+氧化苯形成苯酚反应的详细机理,同时计算了单态和三态势能面.计算结果表明,苯与CuO+间相互作用主要为σ键,反馈π键较弱.CuO+氧化苯形成苯酚反应通过非自由基氢摘取机理完成,主要包括C—H键活化和苯基与羟基耦合两步反应.C—H键活化为整个反应的决速步骤.C—H键活化步骤涉及势能面交叉,且自旋交叉与动力学相关.CuO+氧化苯形成苯酚反应在气相中很容易进行.

杂双核(H)Rh-Cr配合物中乙烯插入Rh^I-H键反应的密度泛函研究

采用密度泛函理论B3LYP方法研究了配体和配位数对乙烯插入杂双核(CO)4Cr(μ-PH2)2RhH(Ln)(L=CO或PH3,n=1或2)配合物中Rh—H键反应的影响.计算结果表明,六配位乙烯复合物中乙烯与铑之间轨道相互作用主要为乙烯到铑中心的σ供体相互作用;而五配位乙烯复合物中乙烯与铑中心间相互作用涉及乙烯到铑中心的σ供体相互作用和铑到乙烯的π反馈作用.PH3配体在热力学上不利于该反应.处于氢配体对位的膦配体能加速乙烯插入反应.乙烯插入的五配位反应途径占优势.Cr(CO)4部分的引入降低了乙烯插入反应的活化能.

The roles and mechanism of cocatalysts in photocatalytic water splitting to produce hydrogen

Photocatalytic hydrogen(H2)evolution via water spilling over semiconductors has been considered to be one of the most promising strategies for sustainable energy supply in the future to provide non-pollution and renewable energy.The key to efficient conversion of solar-chemical energy is the design of an efficient structure for high charge separation and transportation.Therefore,cocatalysts are necessary in boosting photocatalytic H2 evolution.To date,semiconductor photocatalysts have been modified by various cocatalysts due to the extended light harvest,enhanced charge carrier separation efficiency and improved stability.This review focuses on recent developments of cocatalysts in photocatalytic H2 evolution,the roles and mechanism of the cocatalysts are discussed in detail.The cocatalysts can be divided into the following categories:metal/alloy cocatalysts,metal phosphides cocatalysts,metal oxide/hydroxide cocatalysts,carbon-based cocatalysts,dual cocatalysts,Z-scheme cocatalysts and MOFs cocatalysts.The future research and forecast for photocatalytic hydrogen generation are also suggested.

扩展卟啉Ni(Ⅱ),Pd(Ⅱ)和Pt(Ⅱ)单金属配合物光电性质的理论研究

采用密度泛函方法（DFT），对六元扩展卟啉的Ni（Ⅱ），Pd（Ⅱ）和Pt（Ⅱ）单金属配合物进行了几何构型的优化．在优化的基础上，对6种配合物进行了电荷分解分析（CDA）、扩展电荷分解分析（ECDA）以及前线分子轨道的成分分析．基于几何优化的结果，在含时密度泛函（TD-DFT）方法下，计算了6种配合物的吸收光谱．得出如下结论：无论是R型还是M型配合物，Pd（Ⅱ）同六元扩展卟啉的电荷转移值都是最大的，从而也说明中心金属Pd（1Ⅱ）同配体之间的相互作用也是最大的．通过对吸收光谱和前线分子轨道的分析，在B带最大吸收峰上，R型配合物主要显示出由金属到配体的电荷转移（MLCT），并且金属轨道在跃迁成分中占比越大，最大吸收峰红移越远，其最大吸收峰顺序λ（Ni@RHP）（492nm）〉λ（Pr@RHP）（477nm）〉λ（Pd@RHP，（467nm）．而对于M型配合物的Ni@MHP和Pd@MHP，90％以上的跃迁来自配体内的电荷转移（ILCT），并且展示了几乎相等的最大吸收峰（540nm）．Pt@MHP与前者相比有40nm的红移，并展示了MLCT的吸收特征。