聚丙烯腈PAN分子链的第一性原理研究

利用RHF方法,选择基组STO3G,对聚丙烯腈PAN分子链CH3(CHCNCH2)9CH2CN的10个单体进行理论研究.在结构优化方面,PAN分子链稳定结构为反式构象.主链C-C平均键长155.6pm,支链C-C平均键长149.7pm,C-N平均键长115.5pm.在电荷分布方面,主链C原子电荷分布呈现出一定的周期性,与C-N键相连的主链C原子电荷量小于相邻的主链C原子的电荷量,两者的电负性有一定的差异.存在这种差异的原因在于支链N原子的存在,支链N原子具有更强的电负性.最后对PAN结构链的振动模式进行分析得出,在对PAN进行预氧化及碳化处理时,先发生的是脱氢反应,随着温度的升高,产生环化,从而使环化与脱氢同时存在.

聚丙烯腈PAN结构链的密度泛函理论研究

在HF/STO-3g基础上,利用密度泛函B3P86方法,选用6-311g基组,对聚丙烯腈PAN的结构链进行了理论研究.在结构优化方面,主链CC平均键长0.154 1 nm,属于sp3型杂化.支链CC平均键长0.146 0 nm.CN平均键长0.115 7 nm.电荷分布方面,计算得出,主链C原子带较强的负电荷,N原子带负电荷,相对较弱.H原子带较强的正电荷,是和N原子相连的C原子所带正电荷的3倍多.最后分析了结构链的振动模式.