碘甲烷在外电场下的光谱和解离特性

摘要

碘甲烷是一种有毒的甲基化试剂和土壤消毒剂,应用十分广泛,研究其基本的物理性质和使其降解的有效措施很有必要。使用密度泛函理论（density functional theory,DFT）,在B3LYP/LANL2DZ水平上研究在外电场（0～0. 04 a. u.）作用下碘甲烷分子的解离特性以及多种物理性质。计算结果表明,在C—I键连线Z方向上,外电场从0逐渐增加到0. 04 a. u.时,分子体系能量逐渐减小,偶极矩单调增大. HOMO-LUMO能隙EG却呈现先增大后减小的变化趋势,C—I和C—H键键长逐渐增大,更加易于裂解。在外电场逐渐增强时,解离特性表现为：CH3I分子的C—I键方向扫描得到的势能曲线的束缚状态逐渐消失,势垒逐渐变小最后消失。计算发现,强度为0. 04 a. u.的外电场足以使CH3I分子发生C—I键断裂而降解。该结果为保护环境和对碘甲烷进行电场降解提供理论依据。