MRCI理论研究若干双原子小分子和自由基的光谱性质的开题报告

MRCI理论研究若干双原子小分子和自由基的光谱性质的开题报告开题报告一、选题背景与意义MRCI（Multi-ReferenceConfigurationInteraction）是一种广泛应用于计算分子系统能量和光谱性质的非常有效的理论方法。由于分子体系的复杂性，MRCI理论能够描述两个相邻分子状态间强烈的相互作用，这也是其他理论难以处理的问题。因此，在研究分子中不同状态的相对能量和相对稳定性，解释分子产生的不同光谱行为方面，MRCI理论得到了广泛的应用。而在小分子和自由基方面的研究相对较少，本研究将会对此方面的问题作深入的探讨。二、研究内容和方法本研究将选取若干个双原子小分子和自由基，并运用MRCI理论进行计算和分析，主要研究内容如下：1.研究不同状态（电子激发态、离子态等）下的能量级别所构成的能级图，分析其稳定性，得出可能的相对能量差别、稳定性顺序等。2.研究若干个小分子和自由基的光谱性质，包括谱线的位置、强度等，比较实验数据和MRCI计算结果，探讨其表现规律和机理。3.对于研究中发现的问题和现象进行深入分析并试图给出解释，如发现相对稳定性与分子结构、键能等参数的关系，证明MRCI理论对小分子和自由基体系的适用性等。本研究所采用的方法将包括MRCI与密度泛函理论（DFT）相结合的计算方法，以及理论和实验相结合的方式。三、预期成果和意义本研究所得出的成果将会有如下方面的意义：1.对于MRCI理论在小分子和自由基体系中的适用性进行验证和探讨，补充现有理论在此方面的不足。2.给出小分子和自由基不同状态的稳定性顺序和相对能量差，并解释其背后的化学原理，为以后的实验研究提供理论依据。3.对于小分子和自由基的光谱性质进行研究和解释，为未来光谱分析提供参考。4.化学上的意义：小分子和自由基在大气化学、原子发光光谱分析以及生物化学等领域中具有重要的作用，而本研究的成果将为发展相关应用提供科学依据。四、进度安排截止至目前，选取了三个小分子和自由基，已获取了其实验数据，并初步运用MRCI理论进行了计算；在下一步的工作中，将完善计算结果，与实验数据进行比较分析，同时，还将继续探讨更多的小分子和自由基系统的光谱性质，对小分子和自由基体系的稳定性和能量变化进行分析，最终完成论文的撰写和论文答辩。具体时间节点如下：2019.9-2020.3：搜集实验数据并初步运用MRCI进行计算。2020.3-2020.9：完善计算结果，与实验数据进行比较和分析。2020.9-2021.3：探讨更多的小分子和自由基系统的光谱性质并进行分析。2021.3-2021.9：完成论文撰写及论文答辩。五、参考文献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