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基于密度泛函理论的C24H38O4分子外场效应研究

杜建宾 张倩 李奇峰 唐延林

基于密度泛函理论的C24H38O4分子外场效应研究

杜建宾, 张倩, 李奇峰, 唐延林
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  • 各种环境毒物危害着人类的健康,塑化剂更是破坏了食品安全.为研究外电场对塑化剂主要成分之一C24H38O4(邻苯二甲酸二辛酯,dioctyl phthalate,DOP)的影响,采用密度泛函理论B3LYP方法在6-311G(d,p)基组水平上优化了不同静电场0–0.0125 a.u.(0–6.4278×109 V/m)作用下DOP分子的基态几何结构,在此基础上利用同样的方法计算了DOP分子的电偶极矩和分子总能量,最后利用含时密度泛函理论在同一基组下研究了不同外电场对DOP分子紫外-可见(UV-vis)吸收光谱产生的影响,并与实验测得的光谱图进行了比较.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而后急剧减小;DOP分子激发态的振子强度随着外电场的增强而减小,UV-vis吸收峰显著红移.
      通信作者: 杜建宾, dujianbinfzf@sina.com
    • 基金项目: 国家重点研发计划(批准号:2014YQ060773,2017YFC0803600)、河北省教育厅青年基金(批准号:QN2015219)和廊坊师范学院自然基金(批准号:LSLY201509)资助的课题.
    [1]

    Shi Z B, Yao N, Zhu Y, Zhang X M 2009 Plastic Additive 5 43 (in Chinese) [石志博, 姚宁, 朱玉, 张晓明 2009 塑料助剂 5 43]

    [2]

    Jin D 2010 China Chlor-Alkali 10 6 (in Chinese) [金栋 2010 中国氯碱 10 6]

    [3]

    Tickner J A, Schettler T, Guidotti T, McCally M, Rossi M 2001 Am. J. Ind. Med. 39 100

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    [5]

    Cirillo T, Fasano E, Castaldi E, Montuori P, Cocchieri R A 2011 J. Agric. Food Chem. 59 10532

    [6]

    Mu X Y, Li C L, Huang Y, Shen G M, Li X X, Lei Y L, Huang L, Pang S, Li Y R, Li X F, Wang C J 2017 J. Environ. Sci.-China 37 3566 (in Chinese) [穆希岩, 李成龙, 黄瑛, 沈公铭, 李绪兴, 雷云雷, 黄岚, 逄森, 李应仁, 李学锋, 王成菊 2017 中国环境科学 37 3566]

    [7]

    Liu L, Shen L, Yang F, Han F, Hu P, Song M 2016 J. Appl. Spectrosc. 83 603

    [8]

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    Rai D, Joshi H, Kulkarni A D, Gejji S P, Pathak R K 2007 J. Phys. Chem. A 111 9111

    [14]

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

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    Ledingham K W D, Singhal R P, Smith D J, McCanny T, Graham P, Kilic H S, Peng W X, Wang S L, Langley A J, Taday P F, Kosmidis C 1998 J. Phys. Chem. A 102 3002

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    Gasiorskia P, Matusiewicza M, Gondekb E, Uchaczc T, Wojtasikd K, Daneld A, Shchure Y, Kityka A V 2017 Spectrochim. Acta A 186 89

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    [20]

    Xu G L, Xie H X, Yuan W, Zhang X Z, Liu Y F 2012 Chin. Phys. B 21 053101

    [21]

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

    [22]

    Wu D L, Tan B, Wan H J, Zang X Q, Xie A D 2013 Chin. Phys. B 22 123101

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    Kjellberg P, He Z, Pullerits T 2003 J Phys. Chem. B 107 13737

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    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 (in Chinese) [陈晓军, 罗顺忠, 蒋树斌, 黄玮, 高小玲, 马美仲, 朱正和 2004 原子与分子物理学报 21 203]

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    Xie A D, Xie J, Zhou L L, Wu D L, Ruan W, Luo W L 2016 Chin. J. Atom. Mol. Phys. 33 989 (in Chinese) [谢安东, 谢晶, 周玲玲, 伍冬兰, 阮文, 罗文浪 2016 原子与分子物理学报 33 989]

  • [1]

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    [2]

    Jin D 2010 China Chlor-Alkali 10 6 (in Chinese) [金栋 2010 中国氯碱 10 6]

    [3]

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  • [1] 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
    [2] 杜建宾, 冯志芳, 韩丽君, 唐延林, 武德起. 外场作用下C12H4Cl4O2的分子结构和电子光谱研究. 物理学报, 2018, 67(22): 223101. doi: 10.7498/aps.67.20181454
    [3] 吴永刚, 李世雄, 郝进欣, 徐梅, 孙光宇, 令狐荣锋. 外电场下CdSe的基态性质和光谱特性研究. 物理学报, 2015, 64(15): 153102. doi: 10.7498/aps.64.153102
    [4] 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
    [5] 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
    [6] 李亚莎, 谢云龙, 黄太焕, 徐程, 刘国成. 基于密度泛函理论的外电场下盐交联聚乙烯分子的结构及其特性. 物理学报, 2018, 67(18): 183101. doi: 10.7498/aps.67.20180808
    [7] 李亚莎, 孙林翔, 周筱, 陈凯, 汪辉耀. 基于密度泛函理论的外电场下C5F10O的结构及其激发特性. 物理学报, 2020, 69(1): 013101. doi: 10.7498/aps.69.20191455
    [8] 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
    [9] 苟富均, 姜明, 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
    [10] 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. 物理学报, 2012, 61(15): 153101. doi: 10.7498/aps.61.153101
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-09-12
  • 修回日期:  2018-02-01
  • 刊出日期:  2018-03-20

基于密度泛函理论的C24H38O4分子外场效应研究

  • 1. 廊坊师范学院物理与电子信息学院, 廊坊 065000;
  • 2. 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072;
  • 3. 贵州大学理学院物理系, 贵阳 550025
  • 通信作者: 杜建宾, dujianbinfzf@sina.com
    基金项目: 

    国家重点研发计划(批准号:2014YQ060773,2017YFC0803600)、河北省教育厅青年基金(批准号:QN2015219)和廊坊师范学院自然基金(批准号:LSLY201509)资助的课题.

摘要: 各种环境毒物危害着人类的健康,塑化剂更是破坏了食品安全.为研究外电场对塑化剂主要成分之一C24H38O4(邻苯二甲酸二辛酯,dioctyl phthalate,DOP)的影响,采用密度泛函理论B3LYP方法在6-311G(d,p)基组水平上优化了不同静电场0–0.0125 a.u.(0–6.4278×109 V/m)作用下DOP分子的基态几何结构,在此基础上利用同样的方法计算了DOP分子的电偶极矩和分子总能量,最后利用含时密度泛函理论在同一基组下研究了不同外电场对DOP分子紫外-可见(UV-vis)吸收光谱产生的影响,并与实验测得的光谱图进行了比较.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而后急剧减小;DOP分子激发态的振子强度随着外电场的增强而减小,UV-vis吸收峰显著红移.

English Abstract

参考文献 (25)

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