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二氟甲烷光电子光谱的理论研究

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2014-08-27 09:15:00【

  大家都知道甲烷,乙烷,丁烷这些常见的烷类气体,但是大家听说过甲烷的”亲戚“二氟甲烷么?二氟甲烷,是一种卤代烃(化学式:CH2F2),简称R32,也是卤代甲烷的一种。它是甲烷的四个氢原子中的两个被氟原子代替形成的化合物。今天纽瑞德特气小编为大家介绍一下二氟甲烷光电子光谱的理论研究。

 

纽瑞德特气-二氟甲烷


  利用量子化学计算方法,研究二氟甲烷(CH2F2)分子与2B1、2B2、2A1、2A2四种离子态的结构和光电子光谱。我们利用密度泛函理论之 B3LYP及B3PW91泛函数,各以aug-cc-pVTZ、cc-pVTZ、6-311++G(d,p)、6-311++G(2d,p)等基组,计算 出CH2F2分子及四种离子态的平衡结构与振动频率。并以B3LYP/ aug-cc-pVTZ为计算方法,求得氘化二氟甲烷(CD2F2)分子与2B1、2B2、2A1、2A2四种离子态的振动频率。接著又用CCSD(T) 方法,以aug-cc-pVXZ (X=D,T,Q,5)为基组进行单点能 (single-point energy) 的计算,再外推至完全基组(complete basis sets, CBS)极限,计算游离能,并与实验值相比对,结果发现各离子态绝热游离能误差值皆小于4%。最后,我们计算出两个电子态之间的法兰克-康登因子 (Franck-Condon factor, FCF),进而模拟出CH2F2、CD2F2电离成2B1、2B2、2A1、2A2四种离子态的模拟光谱,结果发现CH2F2及CD2F2电离成2B1离 子基态的模拟光谱和实验相当吻合,而其它三个离子态的模拟光谱与实验虽然定性上相似,但值得进一步的探究。

 

  化学小常识:

 

  甲烷,化学式CH4,是最简单的烃,由一个碳和四个氢原子通过sp3杂化的方式组成,因此甲烷分子的结构为正四面体结构,四个键的键长相同键角相等。在标准状态下甲烷是一无色无味气体。甲烷气体主要是作为燃料,如天然气和煤气,广泛应用于民用和工业中。作为化工原料,可以用来生产乙炔 、氢气、合成氨、碳黑、硝氯基甲烷、二硫化碳、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氢氰酸等。

 

  二氟甲烷是一种拥有零臭氧损耗潜势的冷却剂。二氟甲烷与五氟乙烷可生成一种恒沸混合物(称为R-410A),用作新冷却剂系统中氯氟碳化合物(亦称为Freon)的代替物,主要是替代HCFC-22 ,作复配中低温混合制冷剂。

此文关键字:甲烷