CO分子d^3Δ-a^3Π三重带的塞曼调制磁旋转光谱的研究

采用塞曼调制磁旋转光谱技术（ＺｅｅｍａｎＭｏｄｕｌａｔｉｏｎｍａｇｎｅｔｉｃＲｏｔａｔｉｏｎＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ以下简称ＺＭ－ＭＲＳ）研究ＣＯ分子（ｄ３Δ－ａ３Π）的（５－０）振动带高灵敏度吸收谱。标识出了十二个子带，观察到了下态ａ３Π的Λ双分裂，拟合出了上下态分子常数。

红外源IRAS05437-0001和IRAS05351+3549的CO分子谱线观测研究

利用紫金山天文台青海观测站13 .7 米射电望远镜对红外源IRAS054370001 和IRAS05351 + 3549 附近区域进行了CO(J= 1 - 0) 的分子谱线观测.发现在这两个源的方向都有很强的CO 发射,CO 谱线还有明显的线翼成分,这暗示两个红外源存在分子外流.同时还获得了每个源5′×5′的成图.通过对高速气体的空间分布的观测和分析,认为这两个源为分子外流源.其中IRAS054370001 附近区域的外流结构比较复杂,可能这一区域的外流是多极的.IRAS05351 + 3549 附近的外流结构较简单.从两个源的红外光谱分类以及外流的动力学时标得出都是年轻星( 年龄～105 yrs) .通过对这两个外流源的参数估算,得出两个外流源的质量损失率.

CO分子振动态的理论研究

文章利用时域有限差分法对基态CO(X1∑+g)的振动能级进行了量子力学的计算.并对势函数进行了具体的讨论.

CO分子在Co(0001)表面吸附的第一性原理研究

应用第一性原理对CO分子在Co(0001)表面((3^(1/2))×(3^(/2))R30°—CO吸附结构进行不同形式的密度泛函计算研究.结果表明:吸附能修正前,仅RPBE泛函预测CO顶位吸附;而修正后PW91、PBE和PKZB泛函结果也表明CO分子Top顶位吸附最稳定,与实验结果一致.对于吸附几何结构、吸附前后体系功函、C—O伸缩振动频率和CO分子态密度分布,所有泛函给出一致的结果,且与已有实验结果符合.

CO分子的光谱理论

给出CO分子精确的量子哈密顿量,建立适合氧原子和碳原子特性的量子算符代数理论;根据该理论,得到第一时间量子态CO分子能量及CO分子的光谱常数。结果表明:第一时间量子态(n=0)CO分子能量值为9.7 eV,与实验测定值完全相符;CO分子振动光谱的光谱常数理论值为0.282 661 618×107 m-1。

CO分子在不同类型Al_2O_3表面的吸附构型和电子结构

采用基于赝势平面波基组的密度泛函理论方法对CO分子在α-Al_2O_3(0001)以及γ-Al_2O_3的(100)、(110C)、(110D)表面上的吸附构型和电子结构进行系统研究.计算结果表明,CO倾向于选取C端吸附在表层Al原子上,并主要通过其5σ轨道与表面发生作用,吸附后部分电子从CO转移到底物,导致各Al_2O_3表面功函均发生不同程度的下降,与气相相比,吸附后CO分子的C-O伸缩振动频率均发生蓝移.通过对比CO在各表面上的吸附情况,可以看出CO可作为检测Al_2O_2不同类型表面活性中心的有效探针分子.

CO分子振转光谱的理论研究

采用从头算的多参考组态相互作用(MRCI)方法并结合基组aug-cc-pCVQZ计算了CO分子基态(X^1Σ^+)的势能曲线和偶极矩曲线,得到的势能曲线、偶极矩曲线分别与RKR势、文献的偶极矩曲线吻合较好。利用所得的势能,求解双原子分子核运动的Schr9dinger方程找到了CO分子X^1Σ^+态转动量子数J=0时的70个振动态,对于每一振动态,分别计算了其振动能级G(v)、转动惯性常数B_v和离心畸变常数D_v,并把计算结果与已知的42个实验值做了详细比较,结果表明,计算的振动能级G(v)、转动惯性常数B_v、离心畸变常数D_v与实验值符合较好。利用G(v),B_v导出的光谱常数[谐振频率ω_e(2 160.1cm^(-1))、非谐振频率ω_eχ_e(13.1cm^(-1))、转动常数B_e(1.918cm^(-1))、振转耦合常数α_e(0.017 3cm^(-1))]也与实验值的光谱常数[ω_e(2 169.8cm^(-1)),ω_eχ_e(13.3cm^(-1)),B_e(1.931cm^(-1)),α_e(0.017 5cm^(-1))]较为符合,这在一定程度上证明了方法MRCI/Aug-cc-pCVQZ对CO分子基态性质的计算是合适而可靠的。利用乘积近似方法计算了CO分子在常温、中温、高温时的配分函数,在此基础上,计算了CO分子在T=296K时的1-0跃迁带的谱线强度,通过比较发现,计算所得的线强度与HITRAN数据库符合较好。进一步计算的CO分子X^1Σ^+态1-0,2-0,3-0,4-0,2-1,3-1和4-1跃迁带的带强度也与实验值较为吻合,同时首次计算了CO分子X^1Σ^+态3-2跃迁带、4-2跃迁带的线强度及带强度。

CO分子在光学气敏材料表面的吸附研究

采用密度泛函理论(DFT)体系下广义梯度近似(GGA)第一性原理平面波超软赝势方法,对CO气体分子分别吸附在TiO_2(101)、SnO_2(110)和Mg O(001)含氧空位表面上的几何结构、吸附能和光学性质等进行分析。研究发现:含有氧空位缺陷的Mg O(001)、SnO_2(110)和TiO_2(101)均能稳定地吸附CO分子,吸附后造成了材料光学性质的变化,可作为光学气敏传感材料。综合考虑三种表面吸附后的几何结构、吸附能和吸附后的光学性质,SnO_2(110)是较理想的吸附表面。

CO分子的键长与羰基配位化合物

自由状态的CO,C—O键长为1.129A。在羰基配合物分子中,配体CO的C—O键长为1.15A(指四羰基合镍)。键长拉长了0.021A。本文从分析羰基配合物的结构,由于形成δ—π键,加强了中心原子与配体之间的结合力,作为健长拉长的依据。

从羰基配合物看CO分子的结构

价键理论对CO分子结构的解释是粗浅的,它只侧重于电子配对成键,忽略了各原子对分子的贡献,不能令人满意,并振论对CO分子结构的解释也显出许多不足之处,分子轨道理论对CO分子中C、O原子端电子是哪对α电子及成键的又是哪对α电子并没有详细的加以解释,本文从羰基配合物的稳定性入手,

CO和H_2分子在Cu(111)面的吸附和溶剂化效应(英文)

采用广义梯度近似(GGA)密度泛函理论(DFT)的PW91方法结合周期性模型,在DNP基组下,利用Dmol3模块研究了CO和H2在真空和液体石蜡环境下在Cu(111)表面上不同位置的吸附.计算结果表明,溶剂化效应对H2和CO的吸附结构参数和吸附能的影响非常显著.在液体石蜡环境下,H2平行吸附在Cu(111)表面是解离吸附,而CO和H2在两种环境下的垂直吸附都是非解离吸附.相比真空环境吸附,在液体石蜡环境中,Cu(111)吸附CO时,溶剂化效应能够提高CO吸附的稳定性,同时有利于CO的活化.在真空中,H2只能以垂直方式或接近垂直方式吸附在Cu(111)表面.当Cu(111)顶位垂直吸附H2,相比真空环境吸附,溶剂化效应能够提高H2吸附的稳定性,但对H2的活化没有明显影响.Cu(111)表面的桥位或三重穴位(hcp和fcc)垂直吸附H2时,溶剂化效应能明显提高H2的活化程度,但降低H2的吸附稳定性;在液体石蜡中,当H2平行Cu(111)表面吸附时,溶剂化效应使H-H键断裂,一个H原子吸附在fcc位,另一个吸附在hcp位.

水分子在SnO_2(110)表面吸附特性的密度泛函计算

根据密度泛函理论,采用广义密度近似,建立了水分子在SnO2(110)面不同吸附位的周期平板模型,研究了水分子在SnO2(110)表面的吸附特性.结果表明:发生在Sn5C吸附位的水分子平行于表面和水分子以H原子向上垂直于表面的两种吸附方式为稳定吸附.对两种稳定吸附方式下电子态密度及电荷转移进行了分析,发现两种吸附方式均使体系费米能向高能量方向移动,同时两种方式下水分子向SnO2表面提供的电子数分别为0.09 e和0.08 e.提出水分子与CO分子对表面同一吸附点存在着竞争吸附,是湿度影响CO气体传感器电导灵敏度的主要原因.

Cu(100)表面CO分子单层膜的原子结构

利用第一性原理研究了覆盖度分别为1.00,0.50和0.25 ML时CO分子单层膜在Cu(100)表面的吸附系统.计算表明CO分子对不稳定.获得了CO分子单层膜在虚拟Cu(100)表面的原子结构,以及CO分子单层膜在Cu(100)表面吸附系统的原子结构.当CO分子单层膜在Cu(100)表面的三个吸附位吸附,覆盖度为1.00 ML时,顶位和桥位都稳定,而空心位不稳定;覆盖度为0.50和0.25 ML时,三个吸附位都稳定.比较吸附前后CO分子单层膜的原子结构,可知CO分子和Cu(100)表面的相互作用强于CO分子单层膜之间的相互作用.

CO在外电场下的分子特性和势能函数研究

本文选用B3LYP方法,在Aug-cc-pvtz基组水平上研究了不同外电场下CO分子基态几何结构,电荷布居,偶极矩,振动频率和能量.结果表明优化的结构与实验符合较好,随电场增加,CO分子键长增加,振动频率减弱,能量先增大后减小.偶极矩在数值上随反向电场增加而增加.用相同的方法和基组计算了不同外电场下CO分子的单点势能值,采用Morse势模型对无电场下势能曲线进行拟合,得到的数值与实验吻合.在外电场作用下,单点势能值获得的势能曲线低于无电场时的势能曲线.

分子外流区的水6_(16)→5_(23)脉泽

使用中国科学院紫金山天文台青海观测站的13.7米射电望远镜于1993年11月巡视了132个分子外流区的水6_(16)→5_(23)跃迁(22GHz)。发现了3个流量在60Jy左右的新的水22GHz脉泽源,并重新观测到在1987-1990年间未能测到的DR21分子外流区的水22GHz脉泽。在本次观测的基础上对Orion-KL,W49,Cep-A等著名强源的某些特征进行了讨论。

载铜活性炭吸附一氧化碳的密度泛函理论计算

应用密度泛函理论和相对论有效核势方法,用C16H10,C13H9,C12H12原子簇模型模拟活性炭表面,计算得到了CO在载铜活性炭上的吸附位、吸附构型和吸附能.研究表明:载铜活性炭吸附CO的过程,本质上是Cu(I)通过σ-π配键与CO络合,形成Cu—C键的过程.载铜活性炭对CO的络合吸附能在50～60kJ/mol之间,远大于活性炭对CO的物理吸附能(9.15kJ/mol),因而络合吸附更稳定,选择性也更高.Cu(I)选择吸附在活性炭表面的顶位和桥位,一个Cu(I)至多可以吸附一个到两个CO分子,但吸附一个CO比吸附两个CO稳定.

CO在δ-Pu(111)面吸附行为的周期性密度泛函理论研究

利用量子化学中的密度泛函理论结合周期模型方法研究了CO分子在δ-Pu(111)面的吸附行为.通过对不同吸附位置的吸附能和平衡几何结构比较发现,CO分子在δ-Pu(111)面的吸附C端吸附比O端吸附更有利,属于较强的化学作用,最稳定的吸附方式为心式垂直吸附,桥式次之,顶式最不稳定.心式垂直吸附的吸附能为-1.236eV,C原子吸附位距离Pu表面0.2122nm,C—O键长0.1208nm.CO与Pu配位数目是决定化学吸附的主要因素,配位的Pu原子数目越多,化学成键越稳定.Mulliken电荷分析表明CO和Pu表面的作用主要发生在第一层,另外两层几乎没有影响.

海尔-波普彗星的 CO(J=1-0)谱线的观测

使用紫金山天文台青海观测站13．7米毫米波射电望远镜，于1996年12月10日至1997年1月2日和1997年3月25日至1997年4月4日对海尔－波普彗星的CO分子J＝1—0转动跃迁谱线（频率为115．27120GHz）进行了观测．观测谱线表明，CO分子相对于地心的速度比彗星整体相对于地心的速度要小些，即有蓝移现象．这反映了CO分子是由该彗星迎着太阳的面以一定的速度产生出来的．从观测谱线中还初步估算了该彗星CO分子的产生速率．

海尔-波普彗星的CO(J=1-0)谱线的观测

使用紫金山天文台青海观测站 13.7m毫米波射电望远镜 ,于 1996年 12月 10日至 1997年 1月2日和 1997年 3月 2 5日至 4月 4日对海尔 -波普彗星CO分子J =1- 0转动跃迁谱线 (频率为115 .2 712 0GHz)进行了观测。观测谱线表明 ,CO分子相对于地心的速度比彗星整体相对于地心的速度要小些 ,即有蓝移现象。这反映了CO分子是由该彗星迎着太阳的面以一定的速度产生的。从观测谱线中还初步估算了该彗星CO分子的产生率。