原子与分子物理学报
原子與分子物理學報
원자여분자물이학보
CHINESE JOURNAL OF ATOMIC AND MOLECULAR PHYSICS
2013年
6期
867-872
,共6页
ClFO3%分子结构%晶体结构%理论研究
ClFO3%分子結構%晶體結構%理論研究
ClFO3%분자결구%정체결구%이론연구
ClFO3%molecular structure%crystal structure%theoretical study
卤素氟化物是一类反应活性很强的物质,在诸多领域有重要应用.本文采用量子化学密度泛函理论(DFT)B3LYP/6-31G(2d f)方法,对卤素氟化物ClFO3的七种异构体进行了几何优化和振动频率分析,结果表明它们均对应于势能面上的稳定构型.这七种异构体中,Cl原子作为中心原子,与1个F原子和3个O原子直接成键形成的分子结构能量最低,为最稳定结构.根据统计热力学原理,计算了标题物的标准热力学函数,包括摩尔热容(C°p,m)、摩尔熵(S°m)和摩尔焓(H°m).理论计算所得结构参数和与热力学函数均与文献报道的实验值相符,说明了所用理论方法的可靠性.借助于原子化反应和生成反应计算了其生成焓及其与甲烷和水反应的热效应.在DFT优化分子结构的基础上,采用力场方法得到ClFO3的最可能堆积方式属于Pbca空间群,进一步采用DFT GGA-RPBE方法优化其晶体结构,并计算能带结构和态密度,发现其带隙较宽(4.61 eV),表明其具有较好的稳定性.在Fermi能级附近,ClFO3晶体中的导带主要来自于O和F原子的2p轨道的贡献,而价带主要来自于Cl原子的2p轨道的贡献.
滷素氟化物是一類反應活性很彊的物質,在諸多領域有重要應用.本文採用量子化學密度汎函理論(DFT)B3LYP/6-31G(2d f)方法,對滷素氟化物ClFO3的七種異構體進行瞭幾何優化和振動頻率分析,結果錶明它們均對應于勢能麵上的穩定構型.這七種異構體中,Cl原子作為中心原子,與1箇F原子和3箇O原子直接成鍵形成的分子結構能量最低,為最穩定結構.根據統計熱力學原理,計算瞭標題物的標準熱力學函數,包括摩爾熱容(C°p,m)、摩爾熵(S°m)和摩爾焓(H°m).理論計算所得結構參數和與熱力學函數均與文獻報道的實驗值相符,說明瞭所用理論方法的可靠性.藉助于原子化反應和生成反應計算瞭其生成焓及其與甲烷和水反應的熱效應.在DFT優化分子結構的基礎上,採用力場方法得到ClFO3的最可能堆積方式屬于Pbca空間群,進一步採用DFT GGA-RPBE方法優化其晶體結構,併計算能帶結構和態密度,髮現其帶隙較寬(4.61 eV),錶明其具有較好的穩定性.在Fermi能級附近,ClFO3晶體中的導帶主要來自于O和F原子的2p軌道的貢獻,而價帶主要來自于Cl原子的2p軌道的貢獻.
서소불화물시일류반응활성흔강적물질,재제다영역유중요응용.본문채용양자화학밀도범함이론(DFT)B3LYP/6-31G(2d f)방법,대서소불화물ClFO3적칠충이구체진행료궤하우화화진동빈솔분석,결과표명타문균대응우세능면상적은정구형.저칠충이구체중,Cl원자작위중심원자,여1개F원자화3개O원자직접성건형성적분자결구능량최저,위최은정결구.근거통계열역학원리,계산료표제물적표준열역학함수,포괄마이열용(C°p,m)、마이적(S°m)화마이함(H°m).이론계산소득결구삼수화여열역학함수균여문헌보도적실험치상부,설명료소용이론방법적가고성.차조우원자화반응화생성반응계산료기생성함급기여갑완화수반응적열효응.재DFT우화분자결구적기출상,채용력장방법득도ClFO3적최가능퇴적방식속우Pbca공간군,진일보채용DFT GGA-RPBE방법우화기정체결구,병계산능대결구화태밀도,발현기대극교관(4.61 eV),표명기구유교호적은정성.재Fermi능급부근,ClFO3정체중적도대주요래자우O화F원자적2p궤도적공헌,이개대주요래자우Cl원자적2p궤도적공헌.
