关于二阶非线性光学性质的分子设计研究

在INDO/CI基础上,用完全态求和公式自编程序计算二阶非线性光学系数β_ijk,考察了分子骨架、受电子基团或给电子基团变化对β_x的影响,并设计了最大β_x的化合物、计算结果均与实验值相符。     

SnCNN: 一个包含SnC三重键的分子

在CCSD(T)//B3LYP方法下, 研究了四原子分子[SnCN₂]的势能面, 发现线性异构体SnCNN具有良好的动力学稳定性. 几何分析与键分析表明, 该异构体包含Sn≡C三重键, 并可以用过渡金属络合物配合稳定来增加其稳定性.     

铂掺杂氮化硼纳米管及CO在其表面的吸附行为的理论研究

采用基于密度泛函理论的PBEPBE方法对铂(Pt)掺杂的氮化硼(BN)纳米管进行了理论研究. 计算结果表明, Pt原子突出BN纳米管表面, Pt的d轨道暴露到外面, 使它更容易和外来分子发生相互作用, 提高了纳米管的反应活性. Pt取代掺杂缩小了纳米管的能隙, 从而提高BN纳米管的导电性. 一氧化碳(CO)在Pt掺杂BN纳米管上的吸附行为表明, 2个CO能化学吸附到纳米管表面, 更多的CO分子吸附是物理吸附.     

表面修饰DBS基团对TiO2气相光催化性能的影响

采用溶胶-水热法直接获得表面修饰十二烷基苯磺酸钠(DBS)分子基团的TiO2纳米粒子, 并考察了DBS表面修饰对纳米TiO2光催化氧化降解气相n-C5H12反应的活性和寿命的影响, 并利用表面光电压(SPS)谱和光致发光(PL)光谱等方法研究了DBS表面修饰的影响机制. 结果表明, 表面修饰DBS分子基团能够抑制TiO2纳米微晶生长, 促进纳米TiO2分散, 增强吸附性和提高光生电荷分离, 使光催化活性显著提高. 但寿命并未下降, 这与TiO2和DBS基团的光稳定性有关. 动力学研究结果表明, TiO2光催化氧化n-C5H12反应遵循Langmuir-Hinshelwood动力学模型, 为准一级反应.     

新型过渡金属Co,Rh和Ir硅硼烷夹心化合物的理论研究

过渡金属夹心化合物是重要的结构类型之一, 其中含有直接的金属-硅和金属-硼键化合物是当前活跃的研究课题[1～3]. 最近合成的[Bu4N]2{HFe(MeSiB10H10)}2]和[(η5-C5Me5)M(MeSiB10H10)]-(M=Co, Rh, Ir)就是含笼状硅硼烷配体的新型夹心化合物[4,5], 其各种特性尚待进行系统的理论与实验研究. 笼状硅硼烷配体的原子较多, 有丰富的配体内部轨道, 其夹心化合物的电子结构必有新的特点, 此时电子的排布是否仍满足18电子规则, 其化学键、几何结构及其性能均不十分清楚.     

C59(CHPh2)N的电子结构、UV-Vis光谱、NMR谱及非线性光学性质的理论研究

用INDO系列方法对由(C₅₉N)₂和CH₂Ph₂合成的第一个C₅₉N衍生物C₅₉(CHPh₂)N进行了理论研究,得到了C₅₉(CHPh₂)N的稳定分子构型,表明C₅₉(CHPh₂)N为Cs对称性,并在此基础上讨论了C₅₉(CHPh₂)N的UV-Vis光谱、NMR谱.计算表明C₅₉(CHPh₂)N的二阶非线性光学系数β_μ较大.     

掺Sn的纳米TiO2表面光生束缚激子的验证及其特性

采用溶胶-凝胶法制备了不同掺杂Sn的TiO2纳米粒子，并主要利用表面光电压谱(SPS)和电场诱导表面光电压谱(EFISPS)对样品进行了表征，重点探讨了焙烧温度和掺Sn量对TiO2光生电荷性质的影响．同时揭示了样品结构与表面光生束缚激子的关系及其特性．结果表明：与束缚激子相关的光伏响应只在含有金红石相的TiO2样品中出现，且在混晶相中表现得更加显著．掺杂适量Sn不仅提高了纳米TiO2的与带带跃迁相关的SPS响应强度，同时也使与束缚激子相关的SPS响应明显增强．     

螺旋共轭化合物及其相对应的多烯及联苯连接化合物的结构、光谱和二阶非线性光学性质的比较研究

用ＡＭ１和ＩＮＤＯ／ＣＩ方法研究了螺旋共轭化合物Ⅰ的结构和电子光谱,并在此基础上,用完全态求和公式（ＳＯＳ,自编程序）计算了二阶非线性光学系数βμ．把结果与其对应的多烯及联苯连接的化合物Ⅱ和Ⅲ用同一方法计算得到的结果加以比较,发现螺旋共轭化合物Ⅰ的二阶非线性光学系数βμ虽然小于Ⅱ和Ⅲ,但其透明性均比化合物Ⅱ和Ⅲ好     

含碱金属分子簇体系的结构和NLO性质

采用MP2方法优化得到Li(HF)n(n=2~4)体系的三个环型结构. 使用高水平的从头算方法MP2/6-311++G(3df,3pd)计算了它们的偶极矩μ0、极化率α0和一阶超极化率β0. 得出了大的一阶超极化率的变化规律, 并揭示出额外电子是引起大一阶超极化率的主要原因.     

乙基硫自由基及阴、阳离子低电子激发态从头算研究

采用CASSCF方法和6-311++(3df, 3pd)基组以及Cs对称性优化了乙基硫自由基和阳、阴离子3种分子的12个电子态的几何构型. 利用二级微扰方法(CASPT2)对这12个电子态做了单点能校正. 通过比较自由基与阴阳离子的能量, 得出了绝热电子亲和势和绝热电子电离能, 与实验结果在允许误差范围内基本一致.