基于密度泛函理论的外电场下C3F8微观特性的研究

全氟丙烷(C3F8)作为一种拥有较低温室效应的SF 6替代气体,被国内外学者广泛研究.为了从分子层面上揭示全氟丙烷在外电场作用下微观特性的变化情况,采用密度泛函理论中的M06-2X方法,在6-31G(d)基组水平上优化得到了C3F8的基态稳定构型.分析了不同外电场(0-0.020 a.u.)对C3F8分子的结构、Highest Occupied Molecular(HOMO)、Lowest Unoccupied Molecular(LUMO)、能隙、键级的影响,并研究了全氟丙烷分子的激发态能、波长、振子强度.结果表明,在所加电场范围内,随着电场强度的增大,C3F8分子最高占据轨道能级逐渐增大,最低空轨道能级逐渐减小,能隙E G逐渐减小,C3F8分子的化学活性增强;C3F8分子中的C-C键的Mayer Bond Order(MBO)值随电场强度的增大均出现增大的情况,分子的稳定性降低;C3F8分子激发态的激发能总体上呈现出减小的趋势,激发态的波长总体上则呈现出增大的趋势,表明在外电场的作用下,全氟丙烷分子变得越来越容易激发.