应用量化计算理解水分子的振动斯塔克效应

赵素品 谢静

引用本文: 赵素品, 谢静. 应用量化计算理解水分子的振动斯塔克效应[J]. 大学化学, 2025, 40(3): 178-185. doi: 10.12461/PKU.DXHX202406024 shu
Citation:  Supin Zhao,  Jing Xie. Understanding the Vibrational Stark Effect of Water Molecules Using Quantum Chemistry Calculations[J]. University Chemistry, 2025, 40(3): 178-185. doi: 10.12461/PKU.DXHX202406024 shu

应用量化计算理解水分子的振动斯塔克效应

    通讯作者: 谢静,E-mail:jingxie@bit.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21903004,22273004)

摘要: 振动斯塔克效应(vibrational Stark effect)是指振动光谱在外加电场作用下发生移动的现象,该效应在现代化学中有广泛的应用。为了增进对振动斯达克效应的理解,本文选择了水的单分子H2O和二聚体分子(H2O)2,通过密度泛函理论计算展示了外加定向电场对这两个分子的振动频率的影响。计算显示,外加定向电场直接影响分子的几何结构、电荷密度、偶极矩、能量,以及振动频率。随着电场强度的增大,H2O和(H2O)2分子的红外振动光谱都出现了收缩现象,即高频的O―H伸缩振动红移,而低频的H―O―H弯曲振动蓝移,这与文献中模拟结果一致。本文为理解振动斯塔克效应提供了一个简单清晰的理论计算案例。

English

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  • 发布日期:  2025-02-21
  • 收稿日期:  2024-06-11
  • 修回日期:  2024-08-15
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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