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电子亲合势的密度泛函理论研究

丁秀丽  
【摘要】: 电子亲合势是原子和分子非常重要的化学性质,能够评估原子或分子接受电子的能力。在很多领域如基础化学、材料化学、环境化学,电子亲合势起着重要的作用。因此成为实验化学家和理论化学家研究的重要对象。 从电子亲合势的研究发展历史看来,用实验方法测定电子亲合势是比较困难的,而且有些分子的电子亲合势用实验的方法不能精确测得,或者由于分子的不稳定性根本无法观测。因此理论计算方法的预测显得尤为重要。密度泛函方法由于计算量适中、计算精度较高,已成为计算化学领域中最重要的理论方法之一。 本篇论文的工作是用密度泛函理论研究原子和分子的电子亲合势。采用了十二种密度泛函方法,其中包括5种杂化密度泛函(B3LYP、X3LYP、O3LYP、PBE0、B3PW91),5种广义梯度校正泛函(BLYP、OLYP、OPBE、PBE、BPW91)和2种meta-GGA泛函(VSXC、TPSS),分别在全电子的基组双ζ加极化加弥散函数基组(DZP++)和叁ζ加极化加弥散函数基组6-311+G(3df,2p)下,针对实验电子亲合势较为精确的91个原子和分子体系,考察这些泛函方法预测电子亲合势的能力。 研究结论如下:总的来讲,现代的密度泛函在EA计算上一般都能给出相对令人满意的结果。在我们考察的12种泛函中,X3LYP和B3LYP的性能最佳。除PBE0之外,杂化泛函通常比相应的GGA泛函表现出色,而meta-GGA的结果并不令人满意,有待进一步改进。我们的计算还表明,OPTX交换泛函在计算EA上有明显缺陷。


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