论文部分内容阅读
大气污染问题是近年来各界都很关心的热点问题,我们对一系列气态小分子NX(X=F,Cl,Br,Ⅰ)及XNCO(X=F,Cl,Br,Ⅰ)的电子结构和相关反应进行研究,利用紫外光电子能谱仪探测到其谱图,再结合量子化学计算方法对这几种化合物的性质进行计算。希望这些问题的研究对阐明大气物种的性能和反应有所帮助。 本文用来合成气态小分子NX(X=Cl,Br)及XNCO(X=Cl,Br)的方法是我们首次提出并使用的。我们首先合成并探测到NX(X=Cl,Br)的PES谱图,在此基础上,运用原位热解原位探测的独特方法热解NX产生NX并探测到其谱图。另外,用气态X2与AgOCN固体粉末之间的气-固异相反应成功合成并探测到XNCO(X=Cl,Br)。 在实验探测到以上物质的基础上,我们用HF方法、B3LYP方法、MP2方法,采用STO-3G、3-21G、6-311++G(2df,pd)和SDB-aug-cc-pVTZ基组分别对XN与XNCO(X=F,Cl,Br,Ⅰ)系列分子构型进行优化,并计算了分子的振动频率,通过与实验数据比较分析,用B3LYP/SDB-aug-cc-pVTZ计算的结果最准确。 对分子电离能和对应的轨道对称性的计算,我们运用HF方法(利用Koopmans定理)、OVGF(Outer Valence Green Functional)方法以及高精度的精密量子化学方法G2方法,采用6-311++G(2DF,PD)基组。通过与实验数据比较分析,利用G2方法能够得到精确的第一电离能,而OVGF方法能够给出了与实验结果非常吻合的各级电离能,是此类计算比较理想的计算方法。 由于NCO基团的双配位的特性,我们从理论上计算了ClNCO与ClOCN之间的异构化反应的过渡态、活化能等问题,从理论上对反应进行预测。 本文把量子化学理论与实验有机结合,力求深入研究气态小分子NX(X=xN与xNco厦x二厂,Cx,sr,l,的尸Es实验与量子化学研究F,Cl,Br,I)及XNCO(X=F,CI,Br,1)的性质。 本文创新点: z,找到了合成气态小分子X(X二CI,Br)及XCO(X二Cl,Br) 的新方法。用、入(X二CI,Br)热解产生、X,以及用气态x (x=CI,Br)与Agoc、固体粉末之间发生的气一固异相反应合 成X、CO均为本文首次提出。 2,找到了合适于上分子体系的构型优化的计算方法(B放丫内和 基组(SDB一aug一ee一PVTZ)。 3,通过对算结果的分析比较,找到最适合于此类分子的电离能计 算的方法:价层格林函数OVGF(outer Valence Green Funetional)方法。 4,首次找到了CINCO与CIOC、之间的异构化反应的过渡态,并计 算了该反应的活化能。揭示该反应是一个吸热反应。