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外电场作用下的五氯酚分子结构和电子光谱的研究

杜建宾 唐延林 隆正文

外电场作用下的五氯酚分子结构和电子光谱的研究

杜建宾, 唐延林, 隆正文
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  • 为研究外电场对环境毒物氯酚类化合物的分子结构、化学键和电子光谱产生的影响, 本文采用密度泛函(DFT)B3LYP方法在6-311++G(d,p)基组水平上优化并计算了不同外电场(0—0.025 a.u.) 作用下五氯酚分子的基态几何结构、电偶极矩和分子总能量, 在此基础上利用含时密度泛函(TDDFT)在同一基组下研究了五氯酚(pentachlorophenol, PCP)的紫外吸收光谱, 并与文献中给出的苯酚的紫外吸收峰的波长进行了比较, 最后对PCP分子的前10个激发态的波长和振子强度受外电场作用的的影响规律进行了研究. 结果表明, 分子几何构型与电场大小呈现强烈的依赖关系, 分子偶极矩随着外电场的增强先减小后增加, 而分子总能量随着外电场的增强先增加后减小; PCP的紫外吸收峰相对苯酚出现了红移, 其激发态的振子强度随着电场的增强而减小、紫外吸收峰也出现红移.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 10664001, 41061039, 11164004), 贵州省优秀青年科技人才基金(批准号: 200712)和贵州大学研究创新基金(批准号: 22011009)资助的课题.
    [1]

    Yang S, Han X, Wei C, Chen J X, Yin D Q 2005 Environ.Toxic.Pharmaeo1. 20 182

    [2]

    Wu H J, Wu M, Xie M S, Liu H, Yang M, Sun F X, Du H Z 2000 J. Mol. Catal. (China) 14(4) 241

    [3]

    Iwamae A, Hishikawa A, Yamanouchi K 2000 J. Phys. B: At Mol. Opt. Phys. 33 223

    [4]

    Ellert C, Corkum P B 1999 Phys. Rev. A 59 R3170

    [5]

    Ellert C, Stapelfeldt H, Constant E 1998 Phil. Trans. R. Sol. Lond. A 356 329

    [6]

    Ledingham K W D, Singhal R P, Smith D J 1998 J. Phys. Chem. A 102 3002

    [7]

    Walsh T D G, Starch L, Chin S L 1998 J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 31 4853

    [8]

    Huang D H, Wang F H, Min J, Zhu Z H 2009 Acta Phys. Sin. 58 3052 (in Chinese) [黄多辉, 王藩侯, 闵军, 朱正和 2009 物理学报 58 3052]

    [9]

    Xu G L, Lü W J, Liu Y F, Zhu Z L, Zhang X Z, Sun J F 2009 Acta Phys. Sin. 58 3058 (in Chinese) [徐国亮, 吕文静, 刘玉芳, 朱遵略, 张现周, 孙金峰 2009 物理学报 58 3058]

    [10]

    Grozema F C, Telesca R, Joukman H T 2001 Chem. Phys. 115 10014

    [11]

    Kjeellberg P, Zhi H, Tonu, P J 2003 Phys. Chem. B 107 13737

    [12]

    Zhu Z H, Fu Y B, Gao T, Chen Y L, Chen X J 2003 Atom. Mol. Phys. 20 169 (in Chinese) [朱正和, 傅依备, 高涛, 陈银亮, 陈晓军 2003 原子与分子物理学报 20 169]

    [13]

    Chen X J, Luo S Z, Jiang S B, Huang W, Gao X L, Ma M Z, Zhu Z H, 2004 Chin. J. Atom. Mol. Phys. 21 203

    [14]

    Frisch M J, Trucks G W, Schegel H B et al 2003 Gaussian03, Revision B 03, Gaussian, Inc., Pittsburgh P A

    [15]

    Cai S H, Zhou Y H, He J Y 2011 Acta Phys. Sin. 60 093102 (in Chinese) [蔡绍洪, 周业宏, 何建勇 2011 物理学报 60 093102]

    [16]

    Yuan W, Luo W L, Zhang L, Zhu Z H 2008 Acta Phys. Sin. 57 6207 (in Chinese) [阮文, 罗文浪, 张莉, 朱正和 2008 物理学报 57 6207]

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    [3]

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  • [1] 杜建宾, 武德起, 唐延林, 隆正文. 外场作用下邻苯二甲酸二丁酯的分子结构和光谱研究. 物理学报, 2015, 64(7): 073101. doi: 10.7498/aps.64.073101
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    [3] 顾 斌, 崔 磊, 曾祥华, 张丰收. 超强飞秒激光脉冲作用下氢分子的高次谐波行为——基于含时密度泛函理论的模拟. 物理学报, 2006, 55(6): 2972-2976. doi: 10.7498/aps.55.2972
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    [12] 杜建宾, 冯志芳, 张倩, 韩丽君, 唐延林, 李奇峰. 外电场作用下MoS2的分子结构和电子光谱. 物理学报, 2019, 68(17): 173101. doi: 10.7498/aps.68.20190781
    [13] 姜明, 苟富均, 闫安英, 张传武, 苗峰. BeO分子在不同方向外电场中的能量和光谱. 物理学报, 2010, 59(11): 7743-7748. doi: 10.7498/aps.59.7743
    [14] 周业宏, 蔡绍洪. 氯乙烯在外电场下的激发态结构研究. 物理学报, 2010, 59(11): 7749-7755. doi: 10.7498/aps.59.7749
    [15] 徐国亮, 刘雪峰, 夏要争, 张现周, 刘玉芳. 外电场作用下Si2O分子的激发特性. 物理学报, 2010, 59(11): 7756-7761. doi: 10.7498/aps.59.7756
    [16] 徐梅, 令狐荣锋, 李应发, 杨向东, 王晓璐. LiF分子在外电场中的物理性质研究. 物理学报, 2012, 61(9): 093102. doi: 10.7498/aps.61.093102
    [17] 李涛, 唐延林, 凌智钢, 李玉鹏, 隆正文. 外电场对对硝基氯苯分子结构与电子光谱影响的研究. 物理学报, 2013, 62(10): 103103. doi: 10.7498/aps.62.103103
    [18] 曹欣伟, 任杨, 刘慧, 李姝丽. 强外电场作用下BN分子的结构与激发特性. 物理学报, 2014, 63(4): 043101. doi: 10.7498/aps.63.043101
    [19] 李世雄, 吴永刚, 令狐荣锋, 孙光宇, 张正平, 秦水介. ZnSe在外电场下的基态性质和激发特性研究. 物理学报, 2015, 64(4): 043101. doi: 10.7498/aps.64.043101
    [20] 杨涛, 刘代俊, 陈建钧. 外电场下二氧化硫的分子结构及其特性. 物理学报, 2016, 65(5): 053101. doi: 10.7498/aps.65.053101
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-10-11
  • 修回日期:  2011-11-23
  • 刊出日期:  2012-08-05

外电场作用下的五氯酚分子结构和电子光谱的研究

  • 1. 贵州省光电子技术与应用重点实验室, 贵州大学物理系, 贵阳 550025
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 10664001, 41061039, 11164004), 贵州省优秀青年科技人才基金(批准号: 200712)和贵州大学研究创新基金(批准号: 22011009)资助的课题.

摘要: 为研究外电场对环境毒物氯酚类化合物的分子结构、化学键和电子光谱产生的影响, 本文采用密度泛函(DFT)B3LYP方法在6-311++G(d,p)基组水平上优化并计算了不同外电场(0—0.025 a.u.) 作用下五氯酚分子的基态几何结构、电偶极矩和分子总能量, 在此基础上利用含时密度泛函(TDDFT)在同一基组下研究了五氯酚(pentachlorophenol, PCP)的紫外吸收光谱, 并与文献中给出的苯酚的紫外吸收峰的波长进行了比较, 最后对PCP分子的前10个激发态的波长和振子强度受外电场作用的的影响规律进行了研究. 结果表明, 分子几何构型与电场大小呈现强烈的依赖关系, 分子偶极矩随着外电场的增强先减小后增加, 而分子总能量随着外电场的增强先增加后减小; PCP的紫外吸收峰相对苯酚出现了红移, 其激发态的振子强度随着电场的增强而减小、紫外吸收峰也出现红移.

English Abstract

参考文献 (16)

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