双原子分子离子SiC^-激发态A^2∏的势能函数的变分研究

根据能量变分的思想,将双原子分子离子XY+的新解析势能函数ECMI势和关于离子XY+的能量自洽法(Energy-consistent-method for ion,ECMI)推广到双原子分子离子XY-的势能函数研究之中,具体研究了双原子分子离子SiC-激发态A2∏的势能函数,并与将中性双原子分子的势能函数如Morse势和Huxley-Murrrell-Sorbie(HMS)势直接用于双原子分子离子XY-的结果和ab initio计算结果进行了比较.结果表明,ECMI势和ECMI方法对双原子分子离子XY-的势能函数研究同样是成功的,在重要的渐近区和离解区优于中性势能函数,与精确的ab initio结果一致.

用ECM方法研究N_2分子部分激发态的势能函数

本文用研究势能函数的新方法—能量自洽法(energy consistent method,ECM)研究了N2分子激发态A3∑+u态和W3Δu态的势能,并与曾经常使用的Morse势,Huxley Murrell Sorbieu态,B3∏g态,B′3∑-(HMS)势和基于实验的Rydberg Klein Rees(RKR)数据进行了比较。结果表明,新的ECM势能不仅能与基于实验的RKR数据相符合,而且还能得到实验方法难以得到,但在许多研究中又非常重要的渐近区和离解区的势能数据,而在这些区域,过去常用的Morse势和HMS势函数均难以得到正确的势能。因此,ECM势比Morse势和HMS势更加优秀。

激发态质子转移分子2-(2’-羟基苯基)苯并噻唑在不同溶剂中的光谱特性

观测了2-(2’-羟基苯基)苯并噻唑(HBT)在不同极性溶剂中的吸收光谱和荧光光谱,详细研究了溶剂极性对HBT发生激发态分子内质子转移(ESIPT)影响的机制。吸收光谱表明在常态条件下,HBT在各种溶剂中都以烯醇式构型和酮式构型共同存在,但以烯醇式构型占绝大多数。荧光光谱表明在纯环己烷溶剂中,HBT被紫外光激发时,绝大多数烯醇式构型发生ESIPT转变为酮式构型,分子的ESIPT效率最大。在含有乙醇的极性溶剂中,HBT烯醇式会形成溶剂化的烯醇式构型,阻碍分子发生ESIPT反应。溶剂中乙醇含量愈多极性愈强,溶剂化烯醇式的成份就愈多,HBT的ESIPT效率就愈低。以400 nm光激发HBT溶液时,在510 nm处发现酮式构型荧光,从而确认了400 nm处的弱吸收是酮式构型的吸收;且在436和456nm处还有新的荧光峰,分析其可能来源于酮式构型去质子化阴离子的发射。

Li_2、LiH的激发态和Li_2H的基态结构与势能函数

使用“对称性匹配簇-组态相互作用”方法,对Li2分子三重态的第一激发态、LiH分子的基态、单重态的第一和第二激发态的几何构型与谐振频率进行了优化计算.利用“群操作求和”方法分别对这4个态进行单点能扫描计算,并拟合出了相应各态的Murrell-Sorbie势能函数.使用多种方法对Li2H分子的基态结构进行优化,并用优选出的密度泛函(B3P86)方法对该分子进行了进一步的频率计算.结果发现Li2H分子的基态稳态结构为C2v构型,在此基础上用多体项展式理论导出了它的解析势能函数,其等值势能图准确再现了Li2H分子的结构特征和离解能.首次报导了该分子对称伸缩振动等值势能图中存在的两个对称鞍点,对应于反应LiH+Li→Li2H,活化能大约为18.7×4.184 KJ/mol.

Pu_2分子激发态的外场效应

采用密度泛函(DFT)方法B3LYP/Gen,在Pu为相对论有效原子实势(RECP)基组水平上计算优化得到了分子轴方向不同电偶极场(-0.002～0.002 a.u.)作用下,Pu_2分子的基态D。。(X^(13)∑_g^+)几何结构、偶极矩和分子总能量.在优化构型下,用同样的基组采用含时密度泛函(TDDFT)方法(TD-B3LYP),研究了同样外电场条件下,Pu_2的激发能和振子强度的影响.计算结果表明,在外场作用下,Pu_2的前5个激发态电子跃迁光谱属于可见-红外光谱,波长为642.49～943.77 nm,这是钚原子的奇异特征;激发能与外电场的关系近似满足Grozema等人提出的关系;电场对振子强度的影响比较复杂,但仍满足跃迁选择定则.

2-乙酰基-1-甲基吡咯激发态结构动力学及溶剂效应的共振拉曼光谱和密度泛函理论计算

获取了覆盖紫外光谱中A带和B带吸收的共7个不同激发波长的共振拉曼光谱,并结合密度泛函理论方法研究了2-乙酰基-1-甲基吡咯(2-Ac-NMP)的A带和B带电子激发和Franck-Condon区域结构动力学.在TD-B3LYP/6-311++G(d,p)计算水平上,A带和B带吸收的跃迁主体为π→π*.A带和B带共振拉曼光谱分别指认为13个振动模式和8个振动模式的基频、泛频和组合频,其中C O伸缩振动(ν8)、C3—C4—C5不对称伸缩振动+C2—C6伸缩振动(ν14)及环上CH面内摇摆(ν18)对拉曼光谱强度贡献最大,表明2-Ac-NMP的Sπ激发态结构动力学主要沿反应坐标展开.考察了溶剂对共振拉曼光谱强度模式的影响,结果表明,在同一溶剂中,随激发波长由长变短,C O伸缩振动模(ν8)的强度呈现出由强变弱再变强的现象.这种变化规律与Franck-Condon区域Sn/Sπ态混合或势能面交叉相关,并受溶剂的有效调控.

FONO2低能激发态和光电子谱的理论研究

采用CASSCF方法和ANO-S基组计算了FONO2分子及其阳离子的低能激发态,并采用CASPT2方法进行能量校正.预测了在低能激发态时FONO2分子的几何结构发生了很大变化,从基态的平面构型转变为空间的几何构型.然而在阳离子中没有发生相似的几何构型改变.此外,在分子的基态几何构型下,设计并计算了相应阳离子的垂直离子势,对分子的光电子谱给出了详细的解释.

N-甲基吡咯-2-甲醛激发态结构动力学及其溶剂效应的共振拉曼光谱和密度泛函理论研究

获取了覆盖N-甲基吡咯-2-甲醛(NMPCA)A-带和B-带电子吸收共7个激发波长的共振拉曼光谱,并结合含时密度泛函理论(TD-DFT)方法研究了的A-带和B-带电子激发和Franck-Condon区域结构动力学.TD-B3LYP/6-311++G(d,p)计算表明:A-带和B-带电子吸收的跃迁主体为π→π*.共振拉曼光谱可以指认为,11-13振动模式(A-带激发)或者7-11振动模式(B-带激发)的基频、倍频和组合频,其中C=O伸缩振动(ν7)、环的变形振动+N1-C6伸缩振动(ν17)、环的变形振动(ν21)和C6-N1-C2/C2-C3-C4不对称伸缩振动(ν14)占据了绝大部分.这表明NMPCA的Sπ激发态结构动力学主要沿C=O伸缩振动、环的变形振动和环上N1-C6伸缩振动等反应坐标展开.在同一溶剂的共振拉曼光谱中随激发波长由长变短,ν7与ν14的强度比呈现出由强变弱再变强的现象,这种变化规律被认为与Franck-Condon区域Sn/Sπ态混合或势能面交叉有关.溶剂对Sn/Sπ态混合或势能面交叉具有调控作用.

He_2^+和He_2^(++)分子离子基态和激发态的特性研究

采用SAC/SAC-CI方法在CC-PV5Z基组下,计算研究了He2+、He+2+的基态及低激发态的分子特性,给出了其基态和一些激发态的势能函数和光谱数据(Be、!e、"e和"e#e).从群论出发推导了相应状态的离解极限;与已有实验结果的He+2(X2$+u)相比,计算结果令人满意.还计算了激发态2%u、4$+u和4%g的结构与光谱数据.对于He+2+,计算的九个电子态中只有三个态(X1$g+、1$g+和1$u+)属束缚态,并得到了其光谱常数.用价键理论模型的不相交规则对He+2+基态的势能曲线极大点产生的原因做了较好的分析.

CH_2体系激发态的量子化学研究

本文使用ＳＣＦ、ＭＣＳＣＦ、ＳＯＣＩ方法计算了ＣＨ２的基态和三个激发态．讨论了总能量、稳定性、平衡几何构型和振动频率等性质．所得结果与实验和理论计算的文献值相吻合，并且预言了一个新激发态的性质．

SeN^n(n=0,+1,+2,-1)基态及SeN低激发态a(~4Π_i)、A^2Π势能函数与稳定性研究

采用6-311++G**基组、B3LYP方法对SeNn(n=0,+1,+2,-1)分子离子基态进行了结构优化和频率计算,用TDB3LYP/6-311++G**含时方法对SeN分子低激发态a(4Πi)、A2Π进行了计算,得到SeNn(n=0,+1,+2,-1)分子离子基态和SeN分子激发态a(4Πi)、A2Π的平衡几何结构、电子状态、谐振频率、偶极矩、离解能De等相关性质,并在计算出来的一系列单点势能基础上,用正规方程组拟合Murrell-Sorbie(M-S)势能函数,得到相应态的解析势能函数,由此计算对应的光谱参数(Be、eα、ωe、和ωeχe)和力学性质.理论计算值与相关文献值吻合较好,说明用B3LYP(TDB3LYP)/6-311++G**方法计算SeNn(n=0,+1,+2,-1)分子离子基态和SeN分子激发态微观结构性质是可行的.计算结果表明SeNn(n=0,+1,+2,-1)分子离子基态是可稳定存在的,其稳定性次序为SeN->SeN>SeN+>SeN2+.

O_2分子激发态b^1∑_g^+的势能函数

利用QCISD(T)、CISD、CID和HF方法在6-311+G*基组下对O2分子激发态b1∑g+的平衡结构和谐振频率进行了优化计算,对比所有计算结果,得出QCISD(T)为最优方法;利用QCISD(T)/6-311+G*方法对此态进行单点能扫描计算,用非线性最小二乘法拟合出了PG函数,得到了O2分子激发态b1∑g+的势能函数;分别将单点能扫描势能曲线与PG函数曲线和实验势能曲线进行对比,发现曲线符合得较好。

锂原子激发态(1s^22p)~2P的光电离的R-矩阵计算

本文首次运用 R-矩阵理论方法 ,分别在单通道近似和三态密耦近似下计算了锂原子 L i激发态(1 s2 2 p) 2 P的不同过程、不同分波的光电离截面及分波的光电离截面随有效量子数的变化规律 .在三态密耦近似下 ,由于大量的自电离态与连续态的相互作用 ,计算结果显示了光电离过程中非常丰富的 Rydberg系列共振结构 。

SeF_n(n=0,+1,+2)基态及SeF低激发态的势能函数与微观性质

为了弄清氟与硒相互拮抗作用的动力学特征,了解SeFn(n=0,+1,+2)分子离子基态和激发态势能函数及微观结构、性质的基本信息是必要的.本文采用6-311++G**基组、B3LYP方法对SeFn(n=0,+1,+2)分子离子基态进行了结构优化和频率计算,用TDB3LYP/6-311++G**含时方法对激发态B12Π、B22Π进行了计算,得到SeFn(n=0,+1,+2)分子离子基态和SeF分子激发态B12Π、B22Π的平衡几何结构、电子状态、谐振频率、偶极矩、离解能De等性质,并在计算出来的一系列单点势能基础上,用正规方程组拟合Murrell-Sorbie(M-S)势能函数,得到相应态的解析势能函数,光谱参数Be、αe、ωe、和ωeχe,由此计算对应的光谱参数和力学性质.理论计算值与相关文献值吻合较好,说明用B3LYP(TDB3LYP)/6-311++G**方法计算SeFn(n=0,+1,+2)分子离子基态和激发态微观结构性质是可行的.

芳香性取代基对2-(2-羟基苯基)苯并咪唑激发态质子转移和光谱性质影响的理论研究

运用密度泛函(DFT)和含时密度泛函(TD DFT)理论方法研究了在2-(2-羟基苯基)苯并咪唑(HBI)苯环羟基的对位分别被呋喃基、吡咯基等五种芳香性取代基后的衍生物(HBI-R)分子内质子转移过程,考察了取代基的π电子离域效应对分子结构、分子内氢键和质子转移的影响,模拟计算了各分子的IR振动光谱和电子光谱.研究发现,基态的HBI与HBI-R分子内氢键O—H…N比O…H—N强度大,因氢键中的O—H增长和H—N的缩短,激发态氢键O—H…N弱于O…H—N强度,基态和激发态的稳定构型分别为醇式和酮式结构,取代基总体上使酮式构型相对稳定性有所增加,但呋喃基、吡咯基和噻吩基却略降低了激发态酮式构型相对稳定性.取代基降低了HBI基态和激发态分子内质子转移反应的能垒,但影响不大.电子吸收光谱的最大吸收峰和荧光光谱的最大发射峰主要源于前线分子轨道HOMO与LUMO之间的电子跃迁,芳环取代基增强了π电子离域效应,使光谱的吸收峰和发射峰波长均有较大的红移.

紫色光合细菌Thermochromatium Tepidum捕光天线复合物2的激发态动力学(英文)

Thermochromatium(Tch.)tepidum是一种中等嗜热的紫色光合细菌,最佳生长温度为48-50℃;其捕光天线复合物2(LH2)含有非均一性脱辅基蛋白和类胡萝卜素(Car),且高分辨率晶体结构未知.我们通过超快光谱研究了分别采用去垢剂n-dodecyl-β-D-maltoside(DDM)和lauryldimethylamine oxide(LDAO)制备的LH2的激发态动力学,观测到由细菌叶绿素(BChl)的Qy态介导的B800-to-B850单重态能量传递过程(时间尺度～1.2ps,用DDM制备的LH2),以及由类胡萝卜素S2态介导的Car-to-Car和Car-to-BChl单重态能量传递过程(～100fs).结果表明C=C共轭双键数目(NC=C)为11和12的两类Car共处于同一LH2复合物中;相对于源自其它菌种、构成组分相对简单的LH2,Tch.tepidum的LH2中B800-B850的相对取向有较大差异.本工作发现LH2中低含量类胡萝卜素组分anhydrorhodovibrin(NC=C=12)起着高效"能量陷阱"的作用,可能是一种重要的光保护机制;基于类胡萝卜素的超快谱带位移现象提出(OH-)spirilloxanthin(NC=C=13)距BChl分子可能比其它类胡萝卜素更近.这些研究结果有助于进一步理解苛刻自然条件下生长的Tch.tepidum的捕光和光保护机制.

N_2,NO,N_2O,NH_3及胺类分子对电子激发态CCl_2(~1B_1)自由基猝灭的动力学

对CCl4/Ar混合气体直流脉冲放电产生CCl2自由基,再用541.52nm激光将电子基态CCl2激励到激发态A^1B1(0,4,0)振动态的k=0能级上,通过检测激发态CCl2时间分辨荧光信号,该信号呈双指数衰减,测得室温下CCl2(A^1B1)被N2,NO,N2O,NH3及胺类分子猝灭的实验结果,用三能级模型分析处理实验数据,获得态分辨速率常数KA和Ka值,并对实验结果进行了讨论.

Lie代数方法对SO_2分子振动激发态的研究

利用Lie代数方法研究了SO2 分子的振动激发态能谱 ,拟合 30条光谱能级得到的RMS误差是 1 66cm- 1.结果表明 ,所得到的分子Hamiltonian的代数展开式可以很好地再现实验能级 ,它预测了SO2 分子振动总量子数达

CF_2自由基电子激发态解离通道的静力学分析

本文根据原子分子反应静力学的基本原理,利用对称性关联的方向性原则,研究了三原子CF2体系的可能解离通道.在轨道和自旋规则限制下,得到了母体自由基特定电子态与解离碎片电子态之间的对应关系,并具体给出了CF2自由基在不同电子态下可能的解离通道.

H_2O的高激发态振动能级的李代数计算

用Ｌｉｅ代数方法，计算了Ｈ２Ｏ的高振动能级直至解离态。得到了较为理想的结果。