Kr,Ne-N2O体系势能面和1v正则模下的红外光谱研究

摘要

N2O是重要的温室效应大气分子,它还是氮氧化物 NOx的前驱体,后者在平流层臭氧化学中扮演重要角色。它与稀有气体原子( Rg)间的分子间弱相互作用是近年来备受关注的课题。
　　本论文对Kr-N2O和Ne-N2O体系的三维势能面和1v正则模下的红外光谱作了系统的研究。
　　(1)采用三重激发校正的耦合簇CCSD(T)方法,以及由原子中心高斯基组(对Kr原子采用考虑相对论效应的有效核势(ECP)基组aug-cc-pVQZ-PP,N,O原子采用aug-cc-pVTZ基组)和中点键函数(3s3p2d1f)组成的大基组,对体系的三维从头算势能面进行了计算。三维势能面分两步构建。第一步,通过对每个1Q坐标下的势进行拟合得到七个二维势解析式;第二步,对七个二维势在1Q坐标进行六阶多项式插值得到三维势。
　　(2)利用三维势(1 qRQ V,)，计算得到了v1=0和11=v两个振动平均势。每个绝热势均有两个极小值分别对应T形构型及线性构型。对于Kr-N2O,0(,)V R q的全局极小位于R=6.710a、q=87.37°,阱深为-253.69 cm?1, V R q的全局极小位于 R=6.710a、q=87.32°,阱深为1(,)-253.55cm?1;对于Ne-N2O, V R q的全局极小位于R=5.820a、q=0(,)88.08°,阱深为-104.94cm?1, V R q的全局极小位于R=5.800a、q=1(,)88.01°,阱深为-105.24 cm?1。
　　(3)在振动绝热近似下,计算了两个体系对应的振动能级,并由此给出理论预测的红外光谱。对于Kr-N2O,119条跃迁光谱,理论预测值与实验测量值得均方根误差仅0.078cm-1;对于Ne-N2O,20Ne-N2O的均方根误差约为0.036cm-1,20Ne-N2O的均方根误差约为0.037cm-1。此外,我们还拟合了两个体系的光谱常数,得到了与实验值较一致的结果。

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第一章 引 言

1.1 前言

1.2 Rg-N2O 体系的研究背景

1.3 本论文的主要内容

参考文献

第二章 分子轨道从头算和振转能级计算的理论基础

2.1 分子轨道从头算方法

2.2 弱相互作用体系束缚态能级的计算方法

参考文献

第三章 Kr-N2O 体系势能面和 1v 正则模下红外光谱研究

3.1 Kr-N2O 体系的研究现状

3.2 Kr-N2O 体系的几何构型

3.3 Kr-N2O 体系三维势能面

3.4 振动绝热势

3.5 红外光谱的计算

3.6 小结

参考文献

第四章 Ne-N2O 体系势能面和 1v 正则模下红外光谱研究

4.1 Ne-N2O 体系的研究现状

4.2 计算方法

4.3 势能面

4.4 红外光谱

4.5 小结

参考文献

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