O2分子B3Σu-态势能曲线的从头计算

B^3Σ_u^-态是O_2的最强的三重跃迁(B^3Σ_u^-←XΣ_g^-)Schumann-Runge(SR)带的上态,SR吸收带在保护地球、阻止紫外辐射等方面起着关键作用.SR连续带的光解离是平流层O原子及O_3的主要来源,掌握详细准确的O_2分子的电子态势能曲线,有助于对这些光谱现象的深入理解.本文通过MOLPRO软件,采用包含Davison修正的内收缩的多参考组态相互作用(ic MRCI+Q)方法,对O2的B^3Σ_u^-态的势能曲线进行了计算,采用的多参考组态函数来自完全活性空间自洽场计算.首先,采用共价组态构成多参考组态,对和B^3Σ_u^-态对称性相同的四个态进行了态平均计算,发现B3Σ_u^-态不存在双势阱结构,文献(Spectrochimica Acta Part A:Molecular and Biomolecular Spectroscopy 2014 124 216)中双势阱的产生是根的振荡(root flipping)造成的,即B^3Σ_u^-态的势能曲线在核间距约为0.2 nm处跳变到能量相近的23?态的势能曲线上.本文中的态平均计算避免了这种根的振荡.接着,采用完全活性空间组态相互作用的方法计算B^3Σ_u^-态的势能曲线,通过改变活性空间的轨道组成,发现带有2π_u轨道电子布居的里德伯组态对B^3Σ_u^-态的束缚态的特征的出现是必不可少的.最后,通过将2π_u轨道加入到活性空间中,实现将相关的里德伯组态加入到多参考组态,对B^3Σ_u^-态的势能曲线进行了icMRCI+Q计算,得到相较于以往的理论计算与实验值更加相近的势能曲线以及光谱常数.本文探讨里德伯组态贡献的过程为如何确定多参考组态相互作用计算中的参考组态、提高理论计算的准确度提供了可以借鉴的途径.

CaO-B_2O_3-SiO_2-TiO_2系保护渣配位结构的计算模拟

针对新型无氟保护渣CaO-B2O3-SiO2-TiO2四元渣系,采用分子动力学模拟的方法,对该保护渣系的微观结构进行了模拟计算,分析了CaO-B2O3-SiO2-TiO2渣系的配位结构,并考察了TiO2含量对保护渣配位结构的影响规律。研究表明:该渣系中硼的配位结构只存在三配位的三角体和四配位的四面体,而Ti与O之间主要以六配位的八面体结构形式存在;随着TiO2含量的增加,保护渣微观结构中Si、B、Ti的配位形式将发生明显变化,分别向四配位结构、三配位结构及五配位结构转化。

3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮与NH_3及H_2O分子间相互作用的理论研究

在DFT-B3LYP/6-311++G**水平上,求得3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)/NH3和NTO/H2O两种超分子体系势能面上5种全优化构型.经基组叠加误差(BSSE)和零点能(ZPE)校正,求得NTO与NH3和H2O的分子间最大相互作用能依次为-37.58和-30.14kJ/mol,表明NTO与NH3的分子间相互作用强于与H2O的作用.超分子体系中电子均由NH3或H2O向NTO转移,相互作用能主要由强氢键所贡献,由自然键轨道分析揭示了相互作用的本质.对优化构型进行振动分析,并基于统计热力学求得200.0～800.0K温度范围从单体形成超分子的热力学性质变化.发现由NTO和NH3形成超分子II和III在常温下可自发进行;而NTO和H2O只在低温下才能自发形成IV,V和VI超分子.

磁性分子印迹型BiVO_4复合材料的制备及其光催化选择性能的研究

以中性红为模板分子,γ-Fe2O3/Bi OCl/Bi VO4为载体,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用表面聚合的方法制备了磁性分子印迹型复合光催化剂,并对其进行表征和光催化特性的研究。实验结果表明:磁性分子印迹型光催化剂的比饱和磁化强度为6.37 emu/g,具有一定的顺磁性,能通过外加磁场有效地实现固液分离。光催化实验结果表明,无论单组分降解物还是多组分混合降解物,其都能优先选择降解其中的模板分子中性红。

SiO_2在CH_3ONO→CH_3O+NO解离中作用的理论研究

利用B3LYP方法 ,在 6 3 1+G 基组下研究了在SiO2 存在下的CH3 ONO→CH3 O +NO解离反应 .计算了全优化下的解离反应 ,以及固定SiO2 的键长和键角做部分优化下的解离反应 .在反应中SiO2 与CH3 ONO相接近 ,O—N键逐渐伸长 ,生成复合物 ,放出热量 ,进一步促进了CH3

CH_4、H_2O在CaCO_3(010)表面吸附的第一性原理研究

基于密度泛函理论第一性原理方法,研究了CH_4和H_2O在CaCO_3(010)面上各高对称位的吸附情况,优化了CH_4与H_2O在T位、 B位和H位的吸附模型结构,计算了其在各高对称位的吸附能,并对其各自最稳定的吸附位吸附前后的物理结构和电子态密度进行了对比分析.结果表明:CH_4、 H_2O分子分别在LBⅢ位、 SBⅢ位最稳定,吸附能分别为-0.405 eV、-0.138 eV,是一种物理吸附,吸附前后键长键角的变化较小,表现为亲气;吸附后CH_4和H_2O的态密度曲线整体向低能量区偏移约7.5 eV、 5eV,吸附后CH_4和H_2O结构都更加稳定,吸附作用对CH_4和H_2O分子的电子结构影响显著.

HO_2自由基与NO_2反应通道的理论研究

应用密度泛函理论 DFT/B3LYP 对 HO2+NO2反应进行了研究, 在 B3LYP/6-311G**和 CCSD(T)/6-311G**水平上计算了 HO2自由基与 NO2分子反应的单重态和三重态反应势能面, 计算结果表明, 单重态反应势能面中的直接氢抽提反应机理是此反应的主要反应通道, 即 HO2自由基的氢原子转移到 NO2分子的氮原子上形成产物 P1 (HNO2+3O2), 另一个可能的反应通道是单重态反应势能面上 HO2 中的端位氧原子进攻 NO2 分子中的氮原子形成中间体 1 (HOONO2),接着中间体 1 (HOONO2)经过氢转移形成产物 P2 (trans-HONO+3O2), 以上两个反应通道都是放热反应通道, 分别放热90.14 和 132.52 kJ?mol-1.

高温高压下爆轰产物分子间的相互作用

大多数凝聚态炸药最基本的组成是C，H，N和O原子，大量实验表明，这类炸药在Chapman—Jouguet（CJ）爆轰后主要生成N2，CO2，H2O，CO，NH3，H2，CH4，NO，02等液态产物和游离态的碳。