光谱学与光谱分析
光譜學與光譜分析
광보학여광보분석
SPECTROSCOPY AND SPECTRAL ANALYSIS
2014年
2期
421-425
,共5页
邵洋帆%李重阳%冯远明%林旺
邵洋帆%李重暘%馮遠明%林旺
소양범%리중양%풍원명%림왕
密度泛函理论%1,4-苯二硫醇%表面增强拉曼光谱%激发态
密度汎函理論%1,4-苯二硫醇%錶麵增彊拉曼光譜%激髮態
밀도범함이론%1,4-분이류순%표면증강랍만광보%격발태
Density functional theory%1,4-benzenedithiol%Surface-enhanced Raman spectra%Excited state
利用密度泛函理论（density functional theory ，DFT）在B3LYP/6-311＋ g（d）（C ，H ，S）和Lanl2dz （Ag、Au）基组下对1，4-苯二硫醇分子及其复合物进行了结构优化和频率计算，得到了分子及其复合物稳定的化学构型和拉曼光谱。优化后的1，4-苯二硫醇分子的S-H键和苯环所在平面夹角为20.2°，分子非平面结构。模拟了金银团簇在苯硫醇分子表面的吸附行为，得到了金团簇和银团簇在分子表面的吸附方式，即，金团簇以接近平行的方向吸附于苯硫酚分子的表面而银团簇则以几乎垂直的方向吸附于分子表面。此外，还分析了静态极化率数值变化和自然键轨道（natural bond orbital ，NBO ）布局分析得到的电荷分布对拉曼光谱的强度变化的影响。复合物1，4-BDT-Au2，1，4-BDT-Ag2和三明治结构的Ag2-1，4-BDT-Au2拉曼光谱谱峰强度与静态极化率数值变化有很好的吻合。采用含时密度泛函理论（time dependent density functional the-ory ，TDDFT ）对Ag2-1，4-BDT-Au2复合物进行了激发态的分析计算，通过模拟吸收光谱和计算轨道跃迁单激发态，分析计算了三明治结构的电荷转移激发态，利用可视化的电荷转移，研究了表面增强拉曼（surface enhanced Raman scattering ，SERS）化学增强机理。
利用密度汎函理論（density functional theory ，DFT）在B3LYP/6-311＋ g（d）（C ，H ，S）和Lanl2dz （Ag、Au）基組下對1，4-苯二硫醇分子及其複閤物進行瞭結構優化和頻率計算，得到瞭分子及其複閤物穩定的化學構型和拉曼光譜。優化後的1，4-苯二硫醇分子的S-H鍵和苯環所在平麵夾角為20.2°，分子非平麵結構。模擬瞭金銀糰簇在苯硫醇分子錶麵的吸附行為，得到瞭金糰簇和銀糰簇在分子錶麵的吸附方式，即，金糰簇以接近平行的方嚮吸附于苯硫酚分子的錶麵而銀糰簇則以幾乎垂直的方嚮吸附于分子錶麵。此外，還分析瞭靜態極化率數值變化和自然鍵軌道（natural bond orbital ，NBO ）佈跼分析得到的電荷分佈對拉曼光譜的彊度變化的影響。複閤物1，4-BDT-Au2，1，4-BDT-Ag2和三明治結構的Ag2-1，4-BDT-Au2拉曼光譜譜峰彊度與靜態極化率數值變化有很好的吻閤。採用含時密度汎函理論（time dependent density functional the-ory ，TDDFT ）對Ag2-1，4-BDT-Au2複閤物進行瞭激髮態的分析計算，通過模擬吸收光譜和計算軌道躍遷單激髮態，分析計算瞭三明治結構的電荷轉移激髮態，利用可視化的電荷轉移，研究瞭錶麵增彊拉曼（surface enhanced Raman scattering ，SERS）化學增彊機理。
이용밀도범함이론（density functional theory ，DFT）재B3LYP/6-311＋ g（d）（C ，H ，S）화Lanl2dz （Ag、Au）기조하대1，4-분이류순분자급기복합물진행료결구우화화빈솔계산，득도료분자급기복합물은정적화학구형화랍만광보。우화후적1，4-분이류순분자적S-H건화분배소재평면협각위20.2°，분자비평면결구。모의료금은단족재분류순분자표면적흡부행위，득도료금단족화은단족재분자표면적흡부방식，즉，금단족이접근평행적방향흡부우분류분분자적표면이은단족칙이궤호수직적방향흡부우분자표면。차외，환분석료정태겁화솔수치변화화자연건궤도（natural bond orbital ，NBO ）포국분석득도적전하분포대랍만광보적강도변화적영향。복합물1，4-BDT-Au2，1，4-BDT-Ag2화삼명치결구적Ag2-1，4-BDT-Au2랍만광보보봉강도여정태겁화솔수치변화유흔호적문합。채용함시밀도범함이론（time dependent density functional the-ory ，TDDFT ）대Ag2-1，4-BDT-Au2복합물진행료격발태적분석계산，통과모의흡수광보화계산궤도약천단격발태，분석계산료삼명치결구적전하전이격발태，이용가시화적전하전이，연구료표면증강랍만（surface enhanced Raman scattering ，SERS）화학증강궤리。
Raman scattering spectra and optimized geometries of the 1 ,4-benzenedithiol molecule and complexes have been calcu-lated using density functional theory (DFT ) with B3LYP functional at the level of 6-311G+ (d) basis set for C ,H ,S atoms and LanL2DZ for Ag ,Au atoms ,respectively .The optimized 1 ,4-benzenedithiol molecule was non-planar structure and the angle between benzene ring plane and S-H is 20 .20 .By means of the simulation of molecule adsorbed on gold and silver cluster ,we concluded that gold clusters are nearly parallel to the benzenedithiol molecule and silver clusters are almost perpendicular to the molecular surface .The authors studied the interaction between Raman intensity and molecular properties ,such as static polariz-ablity and charge distribution .The Raman intensity of 1 ,4-BDT-Au2 ,1 ,4-BDT-Ag2 and Ag2-1 ,4-BDT-Au2 were in good agree-ment with static polarizability .The excited states of Ag2-1 ,4-BDT-Au2 complex were calculated using time-dependent density functional theory (TDDFT) .And the simulated absorption spectra and several allowed singlet excited states were analyzed to in-vestigate the surface-enhanced Raman chemical enhancement mechanism .
