丙酮激发态光解离过程的理论研究

论文摘要

本文利用密度泛函方法,在B3LYP/6-31G（d,p）水平上优化了中性丙酮分子基态和最低三重激发态的结构,通过频率分析,确定了它们的稳定几何构型;用TS方法对它们的过渡态进行寻找,经频率分析并进行IRC计算,最终确定了过渡态的稳定几何构型;并在MP2/6-31G（d,p）水平上计算了相应的能量。然后使用量子化学从头算方法中的CAS（Configuration Interaction with Single substitute）方法和ANO基组对丙酮分子低激发态的C=O解离过程进行了研究;对其激发态垂直激发能进行了计算,并构造了丙酮分子的离解极限。在C2V对称性下采用MR-MP2方法研究了1A1态中π-π*跃迁的情况。最后分别用TDDFT和CIS方法采用不同基组计算了丙酮的垂直激发能,并与实验值进行了比较。利用TDDFT方法对势能面扫描,得出丙酮C-C键,C=O键解离的势能面,研究了它们的解离机制。

论文目录

• 提要
• 第一章 前言
• 1.1 分子光解反应动力学
• 1.2 分子势能函数
• 1.3 分子的激发态
• 1.4 本文的工作
• 第二章 基础理论和计算方法
• 2.1 量子力学基本原理和基本近似
• 2.1.1 分子体系的Schr（o|¨）dinger 方程
• 2.1.2 近似理论
• 2.1.3 变分原理
• 2.2 密度泛函理论
• 2.3 研究激发态的量子化学方法
• 第三章 丙酮的α解离反应研究
• 3.1 计算方法
• 3.2 结果与讨论
• 第四章 丙酮的C=O 解离反应研究
• 4.1 计算方法
• 4.2 结果与讨论
• S 对称性下的计算'>4.2.1 C_S对称性下的计算
• 2V对称性下的计算'>4.2.2 C_2V对称性下的计算
• 第五章 丙酮激发态能量的计算方法比较及反应机制分析
• 5.1 计算方法
• 5.2 结果与讨论
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 摘要
• Abstract