星際分子HC-,2n-X(X=S，B，Al)和C-,2n-X(X=P，As)光譜性質(zhì)的量子化學(xué)研究.pdf

1、河南大學(xué)碩士學(xué)位論文星際分子HCX（X=S，B，Al）和CX（X=P，As）光譜性質(zhì)的量子化學(xué)研究姓名：李俊峰申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：分析化學(xué)指導(dǎo)教師：張敬來20090501A b s t r a e tA b s t r a c tU s i n g d e n s i t y f u n c t i o n a l t h e o r y ( O F T ) ，t h e e q u i l i b r i u m g e o m

2、e t r i e s a n d t h ev i b r a t i o n a lf r e q u e n c i e so f t h eg r o u n ds t a t e sf o rl i n e a rc h a i n sH C 2 ，，B 仰= 1 - 1 0 ) h a v eb e e n i n v e s t i g a t e d a t t h e B 3 L Y P ／6 ·31G 宰幸

3、l e v e l ．U n d e r t h e o p t i m i z e dg r o u n d —s t a t eg e o m e t r i e s ，E O M - C C S D ／c c - p v D Z h a sb e e nu s e dt o c a l c u l a t e t h e v e r t i c a l e x c i t a t i o ne n e r g i e s ( 姻f

4、 o rt 1 1 e 1 1 ∑+ 卜X 1 ∑+ t r a n s i t i o ni n H C 2 n B ∽= 1 - 5 ) ．o I lm eb a s i so fp r e s e n tc a l c u l a t i o n s ，t h ee x p l i c i t n o n l i n e a re x p r e s s i o nf o rt h e s i z ed e p e n d e n

5、 c eo f t h ee x c i t a t i o ne n e r g yi nl i n e a rc a r b o nc h a i n sH C 2 玎Bh a sb e e n s u g g e s t e d ．C A S S C F ／6 ·3 1G 木m e t h o d h a sb e e nu s e dt ol o c a t e b o t ht h eg r o u n da n d

6、 e x c i t e ds t a t e sf o r H C 掃B ∽= 1 —4 ) ．D i f f e r e n t b o n d i n gc h a r a c t e r l e a d st on o n l i n e a r r e l a t i o n s h i p b e t w e e n A E a n d n ．T h eg e o m e t r i e sa n d s t a b i l

7、 i t i e s i n t h e i r g r o u n d s t a t e s f o rl i n e a r c a r b o n c l u s t e r sH C 2 。S ( n = 1 - 9 ) h a v e b e e n r e p o r t e d u s i n gt h eB 3 L Y P m e t h o d 謝t h t h e 6 - 3 1 G 幸b a s i s s e

8、t ．n l e p r e d i c t e dr o t a t i o n a lc o n s t a n t s s h o w e x c e l l e n ta g r e e m e m 、歷m t h ee x p e r i m e n t a la n dp r e v i o u s l y t h e o r e t i c a l v a l u e s ．T h e c a l c u l a t e

9、d v e r t i c a l e x c i t a t i o n e n e r g i e s a tC A S P T 2 ／c c —p v T Zl e v e lf I o rm e 2 z 兀卜搿H t r a n s i t i o n o f H C 2 ．S ∽= 1 ≤) a r e3 ．16 ，2 ．6 6 ，2 ．0 5 ，1 ．7 8 a n d 1 ．5 5 e V , r e s p e c t

10、i v e l y , i n g o o da g r e e m e m w i t h t h e c o r r e s p o n d i n go b s e r v e dv a l u e so f 3 ．0 1 ，2 ．4 8 ，2 ．1 0 ，1 ．8 4a n d1 ．6 5e V , r e s p e c t i v e l y ．I na d d i t i o n , t h e1 2 ∑十卜X 2 兀t

11、r a n s i t i o no fH C 2 , , S ( n = 1 - 5 ) i sp r e d i c t e dt o h a v er e l a t i v e l y l a r g e ro s c i l l a t o rs t r e n g t h s ，a n dt h e yc a nb e o b s e r v e de x p e r i m e n t a l l y ．A l s o ，

12、t h ee x p o n e n t i a ld e c a y c u r v e sf o r t h e s e v e r t i c a l e x c i t a t i o n e n e r g i e s o b t a i n e d f r o m e x p e r i m e n t s a n d t h e o r e t i c a lc a l c u l a t i o n sa r ei l

13、l u m i n a t e d ．S t r u c t u r e sa n d s t a b i l i t i e so fl i n e a rc a r b o nc h a i n sA 1 C 2 行H @ = 1 - 5 ) i n t h e i rg r o u n ds t a t e s h a v eb e e ni n v e s t i g a t e d b y t h eC C S Da n dB

14、 3 L Y Pa p p r o a c h e s ．1 1 1 e C A S S C Fc a l c u l a t i o n s h a v e b e e n u s e dt o d e t e r m i n eg e o m e t r i e s o fs e l e c t e d e x c i t e d s t a t e s o f舢C 2 ，，H 伽= 1 - 5 ) ．O p t i m i z e

15、 d g e o m e t r i e si n d i c a t e s i n g l e - t r i p l eb o n d a l t e r n a t i o ns t r u c t u r ef o r t h e g r o u n d s t a t e s ．T h e v e r t i c a l e x c i t a t i o n e n e r g i e s a n d e m i s s

16、i o n e n e r g i e s o fl o w - l y i n ge x c i t e ds t a t e sh a v eb e e nc a l c u l a t e db yt h eC A S P T 2 m e t h o d ．T h ep r e d i c t e dv e r t i c a le x c i t a t i o ne n e r g i e sf o r t h ea l l