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TiO, O2 和TiO2的分析势能函数及光谱研究

谌晓洪 蒋燕 刘议蓉 王玲 杜泉 王红艳

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TiO, O2 和TiO2的分析势能函数及光谱研究

谌晓洪, 蒋燕, 刘议蓉, 王玲, 杜泉, 王红艳

Structure and analytic potential energy function of the molecules TiO, O2 and TiO2

Chen Xiao-Hong, Jiang Yan, Liu Yi-Rong, Wang Ling, Du Quan, Wang Hong-Yan
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  • 用Gaussian09程序包的密度泛函理论DFT方法,在BP86/6-311++g(d,p)水平上对O2, TiO和TiO2 分子进行了优化.得到该系列分子的基态电子态分别为:O2(X3g), TiO(X3g), TiO2(X1 A1), TiO2分子的稳定构型为C2v构型. 用Murrell-Sorbie势能函数对TiO和O2分子的扫描势能点进行拟合, 其扫描点都与四参数Murrell-Sorbie函数拟合曲线符合得很好,在此基础上推导出它们的光谱数据和力常数. 用多体项展开理论导出TiO2分子的全空间解析势能函数,在固定键角OTiO=110.5 的情况下, RTi-O = 0.1652 nm处存在一个深度为15.09 eV的势阱, 表明在该处易形成稳定的TiO2分子.
    The molecular structures of ground state O2,TiO and TiO2 are calculated on the level of BP86/6-311++g(d, p) using density function theory method in Gaussian09 programs. The results show that the electron states of the ground states of the molecules respectively are O2(X3g),TiO(X3g) and TiO2(X1 A1).The stable structure of TiO2 molecule is of C2v symmetry. Each potential energy curve is obtained via scanning the single point energies of TiO and O2, which match well with those fitted with the four-parameter Murrell-Sorbie Function,according to which spectral data and force constants are deduced. The whole special analytical potential energy function of TiO2 is derived from the many-body expansion theory. And there exists a potential trap of 15.09 eV depth at 0.1652 nm (RTi-O) when the OTiO angle is fixed at 110.5, which suggests that a stable TiO2 molecule could be formed easily.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10974161)、四川省科技厅科技支撑计划(批准号:2009GZ0237)和四川省教育厅重点实验室基金(批准号:10ZX012)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 10974161), the Key Program of Science and Technology of Sichuan Province, China (Grant No. 2009GZ0237), and the Scientific Research Fundation of the Key Laboratory of the Education Department of Sichuan Province, China (Grant No. 10ZX012).
    [1]

    Jorgensen U G 1994 J. Astrophys. 284 179

    [2]

    Plez B 1998 Astron. Astrophys. 337 495

    [3]

    Schiavon R P, Barbuy B 2000 J. Astrophys. 532 453

    [4]

    Allard F, Hauschildt P H, Schwenke D 2000 J. Astrophys. 540 1005

    [5]

    Namiki K C, Hiroshi M, Haruhiko I 2003 Chem. Phys. Lett. 370 62

    [6]

    Fujishima A, Honda K 1972 Nature 238 37

    [7]

    Chen M L , Zhang F J,Wu Y C 2009 New Carbon Mat. 24 159 (in Chinese) [陈明亮,张峰君,吴沅春 2009 新型碳材料 24 159]

    [8]

    Sun F Y, Wu M 1998 Chin. J. Cata. 19 121 (in Chinese) [孙奉玉,吴鸣 1998 催化学报 19 121]

    [9]

    Zhu Z H, Yu H G 1997 Molecular Structure and Molecular Potential Energy Function (Beijing: Science Press) (in Chinese) [朱正和,俞华根 1997 分子结构与分子势能函数(北京: 科学出版社)]

    [10]

    Reddy R R, Nazeer A Y, Gopal K R, Azeem P A, Rao T V R 2000 J. Quant. Spec. Radia. Trans. 66 501

    [11]

    Irkura K K 2007 J. Phys. Chem. 36 389

    [12]

    Milone A, Barbuy B 1994 Astron. Astrophys. Suppl. 108 449

    [13]

    Zhu Z H 1996 Atomic and Molecular Reaction Static (Beijing: Science Press) (in Chinese) [朱正和 1996 原子分子反应静力学 (北京: 科学出版社)]

    [14]

    Du Q, Wang L, Shen X H, Gao T 2006 Acta Phys. Sin. 55 6308 (in Chinese) [杜泉,王玲,谌晓洪,高涛 2006 物理学报 55 6308]

    [15]

    Zhu J L, Ren T Q, Wang Q M 2009 Acta Phys. Sin. 58 3047 (in Chinese) [朱吉亮,任廷琦,王庆美 2009 物理学报 58 3047]

    [16]

    Sun J F, Wang J M, Shi D H, Zhang J C 2006 Acta Phys. Sin. 55 4490 (in Chinese) [孙金锋,王杰敏,施德恒,张计才 2006 物理学报 55 4490]

    [17]

    Yang Z J, Gao Q H, Guo Y D, Cheng X L,Zhu Z H, Yang X D 2007 Acta Phys. Sin. 56 5723 (in Chinese) [杨则金,高清河,郭云东,程新路,朱正和,杨向东 2007 物理学报 56 5723]

    [18]

    RuanW, Hu Q L, Xie A D, Yu X G, LuoWL, Zhu Z H 2009 Acta Phys. Sin. 58 8188 (in Chinese) [阮文,胡强林,谢安东,余晓光,罗文浪,朱正和 2009 物理学报 58 8188]

    [19]

    Shi D H, Liu H, Sun J F, Zhu Z L, Liu Y F 2010 Acta Phys. Sin. 59 227 (in Chinese) [施德恒,刘慧,孙金锋,朱遵略,刘玉芳 2010 物理学报 59 227]

    [20]

    Han X Q, Jiang L J, Liu Y F 2010 Acta Phys. Sin. 59 4542 (in Chinese) [韩晓琴,蒋利娟,刘玉芳 2010 物理学报 59 4542]

  • [1]

    Jorgensen U G 1994 J. Astrophys. 284 179

    [2]

    Plez B 1998 Astron. Astrophys. 337 495

    [3]

    Schiavon R P, Barbuy B 2000 J. Astrophys. 532 453

    [4]

    Allard F, Hauschildt P H, Schwenke D 2000 J. Astrophys. 540 1005

    [5]

    Namiki K C, Hiroshi M, Haruhiko I 2003 Chem. Phys. Lett. 370 62

    [6]

    Fujishima A, Honda K 1972 Nature 238 37

    [7]

    Chen M L , Zhang F J,Wu Y C 2009 New Carbon Mat. 24 159 (in Chinese) [陈明亮,张峰君,吴沅春 2009 新型碳材料 24 159]

    [8]

    Sun F Y, Wu M 1998 Chin. J. Cata. 19 121 (in Chinese) [孙奉玉,吴鸣 1998 催化学报 19 121]

    [9]

    Zhu Z H, Yu H G 1997 Molecular Structure and Molecular Potential Energy Function (Beijing: Science Press) (in Chinese) [朱正和,俞华根 1997 分子结构与分子势能函数(北京: 科学出版社)]

    [10]

    Reddy R R, Nazeer A Y, Gopal K R, Azeem P A, Rao T V R 2000 J. Quant. Spec. Radia. Trans. 66 501

    [11]

    Irkura K K 2007 J. Phys. Chem. 36 389

    [12]

    Milone A, Barbuy B 1994 Astron. Astrophys. Suppl. 108 449

    [13]

    Zhu Z H 1996 Atomic and Molecular Reaction Static (Beijing: Science Press) (in Chinese) [朱正和 1996 原子分子反应静力学 (北京: 科学出版社)]

    [14]

    Du Q, Wang L, Shen X H, Gao T 2006 Acta Phys. Sin. 55 6308 (in Chinese) [杜泉,王玲,谌晓洪,高涛 2006 物理学报 55 6308]

    [15]

    Zhu J L, Ren T Q, Wang Q M 2009 Acta Phys. Sin. 58 3047 (in Chinese) [朱吉亮,任廷琦,王庆美 2009 物理学报 58 3047]

    [16]

    Sun J F, Wang J M, Shi D H, Zhang J C 2006 Acta Phys. Sin. 55 4490 (in Chinese) [孙金锋,王杰敏,施德恒,张计才 2006 物理学报 55 4490]

    [17]

    Yang Z J, Gao Q H, Guo Y D, Cheng X L,Zhu Z H, Yang X D 2007 Acta Phys. Sin. 56 5723 (in Chinese) [杨则金,高清河,郭云东,程新路,朱正和,杨向东 2007 物理学报 56 5723]

    [18]

    RuanW, Hu Q L, Xie A D, Yu X G, LuoWL, Zhu Z H 2009 Acta Phys. Sin. 58 8188 (in Chinese) [阮文,胡强林,谢安东,余晓光,罗文浪,朱正和 2009 物理学报 58 8188]

    [19]

    Shi D H, Liu H, Sun J F, Zhu Z L, Liu Y F 2010 Acta Phys. Sin. 59 227 (in Chinese) [施德恒,刘慧,孙金锋,朱遵略,刘玉芳 2010 物理学报 59 227]

    [20]

    Han X Q, Jiang L J, Liu Y F 2010 Acta Phys. Sin. 59 4542 (in Chinese) [韩晓琴,蒋利娟,刘玉芳 2010 物理学报 59 4542]

  • [1] 杨振清, 白晓慧, 邵长金. (TiO2)12量子环及过渡金属化合物掺杂对其电子性质影响的密度泛函理论研究. 物理学报, 2015, 64(7): 077102. doi: 10.7498/aps.64.077102
    [2] 熊晓玲, 魏洪源, 陈文. TiN分子基态(X2)结构和势能函数. 物理学报, 2012, 61(1): 013401. doi: 10.7498/aps.61.013401
    [3] 肖夏杰, 韩晓琴, 刘玉芳. XF2(X=B,N)分子基态的结构与势能函数. 物理学报, 2011, 60(6): 063102. doi: 10.7498/aps.60.063102
    [4] 魏洪源, 熊晓玲, 刘国平, 罗顺忠. TiO基态 (X 3 Δr) 的势能函数与光谱常数. 物理学报, 2011, 60(6): 063401. doi: 10.7498/aps.60.063401
    [5] 韩晓琴, 蒋利娟, 刘玉芳. MgB和MgB2(1A1)的结构与解析势能函数. 物理学报, 2010, 59(7): 4542-4546. doi: 10.7498/aps.59.4542
    [6] 徐国亮, 夏要争, 刘雪峰, 张现周, 刘玉芳. 外电场作用下TiO光激发特性研究. 物理学报, 2010, 59(11): 7762-7768. doi: 10.7498/aps.59.7762
    [7] 朱吉亮, 任廷琦, 王庆美. SH(D)和OH(D)自由基基态的结构与势能函数. 物理学报, 2009, 58(5): 3047-3051. doi: 10.7498/aps.58.3047
    [8] 蒋利娟, 刘玉芳, 刘振中, 韩晓琴. SiX2(X=H,F)分子的结构与势能函数. 物理学报, 2009, 58(1): 201-208. doi: 10.7498/aps.58.201
    [9] 黄多辉, 王藩侯. O2分子激发态a1Δg和b1Σ+g态的分析势能函数. 物理学报, 2009, 58(9): 6091-6095. doi: 10.7498/aps.58.6091
    [10] 杜泉, 王玲, 谌晓洪, 王红艳, 高涛, 朱正和. BeH, H2和BeH2的分子结构和势能函数. 物理学报, 2009, 58(1): 178-184. doi: 10.7498/aps.58.178
    [11] 林峰, 郑法伟, 欧阳方平. H2O在SrTiO3-(001)TiO2表面上吸附和解离的密度泛函理论研究. 物理学报, 2009, 58(13): 193-S198. doi: 10.7498/aps.58.193
    [12] 徐国亮, 吕文静, 肖小红, 张现周, 刘玉芳, 朱遵略, 孙金锋. 密度泛函方法对SiO分子基态(X 1Σ+)势能函数的研究. 物理学报, 2008, 57(12): 7577-7580. doi: 10.7498/aps.57.7577
    [13] 刘玉芳, 韩晓琴, 吕广申, 孙金锋. B2C(1A1)和BC2(2A′)的结构与解析势能函数. 物理学报, 2007, 56(8): 4412-4419. doi: 10.7498/aps.56.4412
    [14] 徐 梅, 汪荣凯, 令狐荣锋, 杨向东. BeH,BeD,BeT分子基态(X2Σ+)的结构与势能函数. 物理学报, 2007, 56(2): 769-773. doi: 10.7498/aps.56.769
    [15] 黄 萍, 朱正和. CrHn(n=0,+1,+2)分子及离子的势能函数. 物理学报, 2006, 55(12): 6302-6307. doi: 10.7498/aps.55.6302
    [16] 杜 泉, 王 玲, 谌晓洪, 高 涛. VOn±(n=0,1,2)的势能函数与光谱常数研究. 物理学报, 2006, 55(12): 6308-6314. doi: 10.7498/aps.55.6308
    [17] 毛华平, 王红艳, 唐永建, 朱正和, 郑少涛. 电荷对Cu2n±(n=0,1,2)分子离子的势能函数和能级的影响. 物理学报, 2004, 53(1): 37-41. doi: 10.7498/aps.53.37
    [18] 罗德礼, 蒙大桥, 朱正和. LiH,LiO和LiOH的分析势能函数与分子反应动力学. 物理学报, 2003, 52(10): 2438-2442. doi: 10.7498/aps.52.2438
    [19] 薛卫东, 王红艳, 朱正和, 张广丰, 邹乐西, 陈长安, 孙颖. CUO分子结构与势能函数. 物理学报, 2002, 51(11): 2480-2484. doi: 10.7498/aps.51.2480
    [20] 罗德礼, 孙颖, 刘晓亚, 蒋刚, 蒙大桥, 朱正和. UH和UH2分子的结构与势能函数. 物理学报, 2001, 50(10): 1896-1901. doi: 10.7498/aps.50.1896
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-01-17
  • 修回日期:  2011-03-03
  • 刊出日期:  2012-01-05

TiO, O2 和TiO2的分析势能函数及光谱研究

  • 1. 西华大学先进计算研究中心, 成都 610039;
  • 2. 西华大学物理与化学学院, 成都 610039;
  • 3. 西南交通大学理学院, 成都 610031
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10974161)、四川省科技厅科技支撑计划(批准号:2009GZ0237)和四川省教育厅重点实验室基金(批准号:10ZX012)资助的课题.

摘要: 用Gaussian09程序包的密度泛函理论DFT方法,在BP86/6-311++g(d,p)水平上对O2, TiO和TiO2 分子进行了优化.得到该系列分子的基态电子态分别为:O2(X3g), TiO(X3g), TiO2(X1 A1), TiO2分子的稳定构型为C2v构型. 用Murrell-Sorbie势能函数对TiO和O2分子的扫描势能点进行拟合, 其扫描点都与四参数Murrell-Sorbie函数拟合曲线符合得很好,在此基础上推导出它们的光谱数据和力常数. 用多体项展开理论导出TiO2分子的全空间解析势能函数,在固定键角OTiO=110.5 的情况下, RTi-O = 0.1652 nm处存在一个深度为15.09 eV的势阱, 表明在该处易形成稳定的TiO2分子.

English Abstract

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