MRCI理論研究若干雙原子小分子和自由基的光譜性質(zhì)的開題報告

MRCI理論研究若干雙原子小分子和自由基的光譜性質(zhì)的開題報告開題報告一、選題背景與意義MRCI（Multi-ReferenceConfigurationInteraction）是一種廣泛應(yīng)用于計(jì)算分子系統(tǒng)能量和光譜性質(zhì)的非常有效的理論方法。由于分子體系的復(fù)雜性，MRCI理論能夠描述兩個相鄰分子狀態(tài)間強(qiáng)烈的相互作用，這也是其他理論難以處理的問題。因此，在研究分子中不同狀態(tài)的相對能量和相對穩(wěn)定性，解釋分子產(chǎn)生的不同光譜行為方面，MRCI理論得到了廣泛的應(yīng)用。而在小分子和自由基方面的研究相對較少，本研究將會對此方面的問題作深入的探討。二、研究內(nèi)容和方法本研究將選取若干個雙原子小分子和自由基，并運(yùn)用MRCI理論進(jìn)行計(jì)算和分析，主要研究內(nèi)容如下：1.研究不同狀態(tài)（電子激發(fā)態(tài)、離子態(tài)等）下的能量級別所構(gòu)成的能級圖，分析其穩(wěn)定性，得出可能的相對能量差別、穩(wěn)定性順序等。2.研究若干個小分子和自由基的光譜性質(zhì)，包括譜線的位置、強(qiáng)度等，比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和MRCI計(jì)算結(jié)果，探討其表現(xiàn)規(guī)律和機(jī)理。3.對于研究中發(fā)現(xiàn)的問題和現(xiàn)象進(jìn)行深入分析并試圖給出解釋，如發(fā)現(xiàn)相對穩(wěn)定性與分子結(jié)構(gòu)、鍵能等參數(shù)的關(guān)系，證明MRCI理論對小分子和自由基體系的適用性等。本研究所采用的方法將包括MRCI與密度泛函理論（DFT）相結(jié)合的計(jì)算方法，以及理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式。三、預(yù)期成果和意義本研究所得出的成果將會有如下方面的意義：1.對于MRCI理論在小分子和自由基體系中的適用性進(jìn)行驗(yàn)證和探討，補(bǔ)充現(xiàn)有理論在此方面的不足。2.給出小分子和自由基不同狀態(tài)的穩(wěn)定性順序和相對能量差，并解釋其背后的化學(xué)原理，為以后的實(shí)驗(yàn)研究提供理論依據(jù)。3.對于小分子和自由基的光譜性質(zhì)進(jìn)行研究和解釋，為未來光譜分析提供參考。4.化學(xué)上的意義：小分子和自由基在大氣化學(xué)、原子發(fā)光光譜分析以及生物化學(xué)等領(lǐng)域中具有重要的作用，而本研究的成果將為發(fā)展相關(guān)應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。四、進(jìn)度安排截止至目前，選取了三個小分子和自由基，已獲取了其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并初步運(yùn)用MRCI理論進(jìn)行了計(jì)算；在下一步的工作中，將完善計(jì)算結(jié)果，與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，同時，還將繼續(xù)探討更多的小分子和自由基系統(tǒng)的光譜性質(zhì)，對小分子和自由基體系的穩(wěn)定性和能量變化進(jìn)行分析，最終完成論文的撰寫和論文答辯。具體時間節(jié)點(diǎn)如下：2019.9-2020.3：搜集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并初步運(yùn)用MRCI進(jìn)行計(jì)算。2020.3-2020.9：完善計(jì)算結(jié)果，與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和分析。2020.9-2021.3：探討更多的小分子和自由基系統(tǒng)的光譜性質(zhì)并進(jìn)行分析。2021.3-2021.9：完成論文撰寫及論文答辯。五、參考文獻(xiàn)1.AbhishekBagusetty,SudipChattopadhyay,SurendraP.Singh.TheBondDissociationEnergiesofOrganicMolecules:AreCurrentComputationalApproachesReliable?.Acc.Chem.Res.2017,50,2096?2107.2.PascaleH.Dressier,RichardC.Flagan,JohnH.Seinfeld.StudiesofReactionsofNitrogenAtomswithSelectedAlkanesUsingaFourierTransformUltravioletPhotoacousticSpectrometer.J.Phys.Chem.A,1998,102,7798-7806.3.G.J.Halasz,D.Perahia,andP.C.Hiberty.TheFourthStateofMolecules.Angew.Chem.Int.Ed.2003,42,1900–1912.4.C.Kabra,B.Mudgal,M.Singh.StructureandThermodynamicQuantitiesofCSandCOMoleculesunderExternalElectricFields.Chem.Phys.Lett.2019,714,31–38.6.ZheHan,Xi-QiGong,Li-TongZhang.CO2andN2ODecompositiononModifiedNi/Ce