NX(X=F,Cl,Br)分子结构与极化函数f轨道的作用

用密度泛函理论的Becke3LYP方法,计算了NX(X=F,Cl,Br)的激发态b1Σ+和基态X3Σ-,并对比不含f轨道的基集合cc-pvDZ和6-311+G与含f轨道的基集合6-311+G(3df)的计算结果,发现极化函数f轨道对NCl和NBr的键长与谐振频率ωe有明显改进作用,即f轨道对成键有贡献,而f轨道对NF的Re和ωe则无明显作用.同时,基于能量共振转移的需要,用NF代替O2-I红外激光系统的O2是不适宜的,而用NCl和NBr代替则是可能的.

NX(a^1Δ,X=F、Cl、Br)分子结构与ω_e～R_e关联模型

基于不少双原子分子的稳定激发态系列中存在已知ω_e而未给出R_e的现象,本文提出了ω_e～R_e~α=C的理论模型,对近60个双原子分子的光谱数据进行了论证,并与量子力学计算结果进行了比较.结果表明,该模型具有通用性与可靠性.结合NX(a^1△)替代O_2(α~1△_g)的新激光系统可能性研究需要,应用CIS、B3LYP与MCSCF方法,在6-311+g(3df)基水平计算了NX(X=F、Cl、Br)第一激发态(α~1△)的结构,导出了解析势能函数.

活性氮反应产生激发态卤化氮实验研究

报道了利用氮气放电产生的活性氮有效制备激发态卤氮自由基NX(b)(X=F,Cl,Br)的方法.在流动余辉装置上,将含溴有机物CH2Br2、CHBr3、C2H5Br、C4H9Br加入到活性氮中,在550～750nm观察到了较强的NBr(b→X)跃迁发射光谱.机理分析表明,活性氮中的基态氮原子N(4S)与含溴分子反应首先产生基态的NBr,由于亚稳态分子N2(A3Σ+u)的能量转移作用,基态NBr被激发到NBr(b).当含氯有机物CCl4、SOCl2加入到活性氮中时,观察到了NCl(b→X)的发射光谱,而当CHCl3、CH2Cl2加入到活性氮中时,却没有观察到NCl(b)态的辐射跃迁.当SF6与氮气混合放电时,观察到了NF(b)态的跃迁发射谱.分析表明,基态的NCl和NF自由基分别是由N(4S)+CCl3(SOCl2)→NCl(X)+CCl2(SOCl)和N(4S)+SF5→NF(X)+SF4通道产生的,再通过N2(A)能量转移到激发态.