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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

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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

Molecular structure and electronic spectrum of pentachlorophenol in the external electric field

Du Jian-Bin, Tang Yan-Lin, Long Zhen-Wen
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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.
    In order to study the influence of external electrical field on molecular structure, chemical bond and electronic spectrum of environmental poison chlorophenol, the method B3LYP of the density functional theory (DFT) at 6-311++G(d, p) level is used to calculate geometrical parameters, dipole moments and total energies of the ground state of pentachlorophenol molecule under different external electric fields (from 0 to 0.025 a.u.) in this article. On this basis, the UV absorption spectra of pentachlorophenol (PCP) are studied using the time-dependent density functional theory (TDDFT) in the same fundamental group and compared with the ultraviolet absorption peak of phenol given in the literature. Finally, the rules of external electric field influencing wavelengths and oscillator strengths of the first ten excited states of a PCP molecule are studied. The results show that molecular geometry is strongly dependent on the field intensity, the molecular dipole moment is proved to be first decreasing, then increasing and the total energy first increasing then decreasing with the increase of the field intensity. Compared with the ultraviolet absorption peak of phenol, that of PCP is red-shifted. The oscillator strength of excited state of PCP is proved to be decreasing, and the ultraviolet absorption peak is also red-shifted with the increase of the field intensity.
    • 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.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 10664001, 41061039, 11164004), the Foundation of Excellent Youth Qualified Scientists and Technicians of Guizhou (Grant No. 200712), and the Foundation of Graduate Student of Guizhou University (Grant No. 220111009).
    [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 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 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 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 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 57 6207]

  • [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 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 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 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 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 57 6207]

  • [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.  , 2019, 68(17): 173101. doi: 10.7498/aps.68.20190781
    [2] 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.  , 2016, 65(5): 053101. doi: 10.7498/aps.65.053101
    [3] 徐梅, 令狐荣锋, 支启军, 杨向东, 吴位巍. 自由基分子BeH外电场特性.  , 2016, 65(16): 163102. doi: 10.7498/aps.65.163102
    [4] 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.  , 2015, 64(4): 043101. doi: 10.7498/aps.64.043101
    [5] 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.  , 2015, 64(15): 153102. doi: 10.7498/aps.64.153102
    [6] 孟增睿, 张伟斌, 杜宇, 尚丽平, 邓琥. FOX-7转晶行为的太赫兹光谱及理论计算研究.  , 2015, 64(7): 073302. doi: 10.7498/aps.64.073302
    [7] 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.  , 2015, 64(7): 073101. doi: 10.7498/aps.64.073101
    [8] 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.  , 2014, 63(4): 043101. doi: 10.7498/aps.63.043101
    [9] 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.  , 2013, 62(10): 103103. doi: 10.7498/aps.62.103103
    [10] 安跃华, 熊必涛, 邢云, 申婧翔, 李培刚, 朱志艳, 唐为华. 外电场作用下ZnO分子的结构特性研究.  , 2013, 62(7): 073103. doi: 10.7498/aps.62.073103
    [11] 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.  , 2012, 61(9): 093102. doi: 10.7498/aps.61.093102
    [12] 黄多辉, 王藩侯, 程晓洪, 万明杰, 蒋刚. GeTe和GeSe 分子在外电场下的特性研究.  , 2011, 60(12): 123101. doi: 10.7498/aps.60.123101
    [13] 陈宏善, 陈华君. H2在MgO团簇吸附的从头计算研究.  , 2011, 60(7): 073601. doi: 10.7498/aps.60.073601
    [14] 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.  , 2010, 59(11): 7743-7748. doi: 10.7498/aps.59.7743
    [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.  , 2010, 59(11): 7756-7761. doi: 10.7498/aps.59.7756
    [16] 周业宏, 蔡绍洪. 氯乙烯在外电场下的激发态结构研究.  , 2010, 59(11): 7749-7755. doi: 10.7498/aps.59.7749
    [17] 崔磊, 王小娟, 王帆, 曾祥华. 脉冲激光偏振方向对氧分子高次谐波的影响——基于含时密度泛函理论的模拟.  , 2010, 59(1): 317-321. doi: 10.7498/aps.59.317
    [18] 黄多辉, 王藩侯, 闵军, 朱正和. 外电场作用下MgO分子的特性研究.  , 2009, 58(5): 3052-3057. doi: 10.7498/aps.58.3052
    [19] 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.  , 2006, 55(6): 2972-2976. doi: 10.7498/aps.55.2972
    [20] 顾 斌, 金年庆, 王志萍, 曾祥华. 用含时密度泛函理论计算钠原子跃迁光谱.  , 2005, 54(10): 4648-4653. doi: 10.7498/aps.54.4648
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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

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