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染料敏化太阳能电池中过渡金属取代的Keggin型磷钨酸盐染料性能的理论研究

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高等学校化学学报 2016年第3期37卷 529-533页

作者：孙琳琳张婷颜力楷苏忠民东北师范大学功能材料化学研究所长春130024 山西大学大型科学仪器中心太原030006

采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)方法系统研究了过渡金属取代的Keggin型磷钨酸盐染料的电子性质、吸收光谱和相关性能参数.结果表明,与实验合成的[PW_(11)O_(39)Rh CH_2COOH]^(5-)(1)体系相比,[PW_(11)O_(39)MCH_2COOH... 详细信息

采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)方法系统研究了过渡金属取代的Keggin型磷钨酸盐染料的电子性质、吸收光谱和相关性能参数.结果表明,与实验合成的[PW_(11)O_(39)Rh CH_2COOH]^(5-)(1)体系相比,[PW_(11)O_(39)MCH_2COOH]^(n-)[M=Ru~Ⅱ(2),Ir~Ⅲ(3),Os~Ⅱ(4),Co~Ⅲ(5)]体系的吸收光谱均有所红移,其中M为OsⅡ的体系4的吸收光谱在可见光区域有宽而强的吸收.此外,体系4具有较高的电子注入效率和光捕获效率,有望成为性能良好的染料敏化剂.

关键词：过渡金属取代的Keggin型磷钨酸盐吸收光谱光电转换效率密度泛函理论

聚并苯和聚并吡啶类化合物非线性光学性质及其分子材料设计

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高等学校化学学报 2002年第9期23卷 1731-1734页

作者：苏忠民胡丽红颜力楷王荣顺封继康东北师范大学化学学院功能材料化学研究所东北师范大学化学学院功能材料化学研究所东北师范大学化学学院功能材料化学研究所东北师范大学化学学院功能材料化学研究所吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130024 吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家

选取聚并苯、聚并吡啶和聚并吡嗪的 3种共振结构为基体 ,计算不同共轭单体齐聚物的结构及被取代后的聚合物二阶和三阶非线性光学系数 .结果表明 ,聚合物的二阶非线性光学系数与其单体相比有显著增大 ,被—NH2 和 NO2 取代后的聚并苯、... 详细信息

选取聚并苯、聚并吡啶和聚并吡嗪的 3种共振结构为基体 ,计算不同共轭单体齐聚物的结构及被取代后的聚合物二阶和三阶非线性光学系数 .结果表明 ,聚合物的二阶非线性光学系数与其单体相比有显著增大 ,被—NH2 和 NO2 取代后的聚并苯、聚并吡啶和聚并吡嗪的非线性光学系数又在聚合物的基础上进一步大幅度增加 ,有的增加 2～ 3个数量级 .在非取代的聚合物中 ,聚吡啶各种结构的二阶非线性光学系数均较大 ;取代聚合物中 ,单—NH2 和—NO2 取代的聚并苯 ,尤其是反式共振结构聚并苯的二位— NH2 和五位—NO2 取代结构的聚合物二阶非线性光学系数高达 3 .2 7× 1 0 - 2 7esu,说明这种— NH2 和 -NO2 取代后的聚并苯是一种很好的非线性光学材料 .

关键词：聚并苯聚并吡啶聚并吡嗪 PM3 非线性光学

二维电荷转移型水杨醛缩乙二胺类双席夫碱及其Zn(Ⅱ)配合物的电子光谱及非线性光学性质的DFT理论研究

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高等学校化学学报 2003年第10期24卷 1876-1879页

作者：颜力楷苏忠民阚玉和仇永清朱东霞王悦东北师范大学化学学院功能材料化学研究所长春130024 吉林大学理论化学研究所

用密度泛函理论 ( DFT) B3 LYP方法 ,在 6-3 1 G( d)基组水平上优化水杨醛缩乙二胺类双席夫碱化合物及其 Zn( )配合物的几何结构 .在稳定构型基础上 ,引入外电场 ,运用有限场 ( FF)方法 ,计算标题化合物体系的非线性光学 ( NLO)系数 ,... 详细信息

用密度泛函理论 ( DFT) B3 LYP方法 ,在 6-3 1 G( d)基组水平上优化水杨醛缩乙二胺类双席夫碱化合物及其 Zn( )配合物的几何结构 .在稳定构型基础上 ,引入外电场 ,运用有限场 ( FF)方法 ,计算标题化合物体系的非线性光学 ( NLO)系数 ,并与其独立的对称分子片结构进行比较 .同时用含时密度泛函理论 ( TD-DFT)计算各体系的电子光谱 .结果表明 ,两个单席夫碱分子片结合为双席夫碱时 ,二阶及三阶 NLO系数明显增大 ,且 γ比 β显著 .双键桥连 Zn配合物 1 a的 β,γ值均小于相应配体 ,而单键桥连 Zn配合物 2 a的 β和γ值大于相应配体 ,说明金属 Zn在完全共轭和局域共轭体系中所起的作用不同 .

关键词：二维电荷转移水杨醛缩乙二胺类双席夫碱 Zn(Ⅱ)配合物电子光谱非线性光学性质 DFT 含时密度泛函理论 B3LYP/FF方法

二缺位γ-Keggin型多金属氧酸盐电子性质的密度泛函理论研究

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高等学校化学学报 2011年第11期32卷 2613-2617页

作者：张迪窦卓张婷颜力楷苏忠民东北师范大学化学学院功能材料化学研究所长春130024

采用密度泛函理论(DFT)方法研究了二缺位γ-Keggin型[γ-Xn+W10O36](12-n)-(X=AlⅢ,SiⅣ,PⅤ,SⅥ,GaⅢ,GeⅣ,AsⅤ,SeⅥ)阴离子的几何结构和电子性质.结果表明,在二缺位γ-Keggin型阴离子中,中心四面体氧原子Oa与中心杂原子及钨原子间的... 详细信息

采用密度泛函理论(DFT)方法研究了二缺位γ-Keggin型[γ-Xn+W10O36](12-n)-(X=AlⅢ,SiⅣ,PⅤ,SⅥ,GaⅢ,GeⅣ,AsⅤ,SeⅥ)阴离子的几何结构和电子性质.结果表明,在二缺位γ-Keggin型阴离子中,中心四面体氧原子Oa与中心杂原子及钨原子间的键长[d(X—Oa)及d(W—Oa)]随中心杂原子的变化而改变,这与中心杂原子的半径有关.而中心四面体XO4所占据的空穴大小并不因中心杂原子X的改变而有明显变化.各体系的最高占有轨道(HOMO)主要由桥氧的p轨道构成.除[γ-SeW10O36]6-外,各体系的最低空轨道(LUMO)主要由钨原子的d轨道组成.中心杂原子X对二缺位γ-Keggin型阴离子的HOMO和LUMO能级起决定作用,对于中心杂原子为同周期元素的体系,随着杂原子的原子序数增大,体系的LUMO能级依次降低.

关键词：二缺位γ-Keggin型阴离子电子性质氧化还原性密度泛函理论

氨基酸修饰的手性多酸的电子结构和光学活性的理论研究

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高等学校化学学报 2013年第10期34卷 2370-2376页

作者：迟佳姝桑园美颜力楷苏忠民东北师范大学化学学院功能材料化学研究所长春130024

采用密度泛函理论(DFT)方法研究了L-O2CCHCH3NH3(L-Alanine)修饰的手性多酸[SeⅣMo6O21(L-alanine)3]2-,[SbⅢMo6O21(L-alanine)3]3-及[BiⅢMo6O21(L-alanine)3]3-的几何结构、电子结构以及紫外-可见(UV-Vis)谱和电子圆二色(ECD)谱.通过对电荷转移跃迁性质的分析,探讨了多酸中杂原子对手性光学性质的影响.结果表明,杂原子(Se,Sb,Bi)对多酸的几何结构影响较大,且对该类体系的UV-Vis谱的吸收峰的强度和峰形都有显著的影响.其ECD谱的转动吸收方向和强度以及吸收峰位和峰形也因杂原子的不同而发生明显变化.低能区UV-Vis谱和ECD谱的产生主要源自多酸中氧原子的p轨道到Mo原子d轨道的电荷转移跃迁,而对于高能区的UV-Vis谱和ECD谱的产生,则主要为多酸中杂原子以及与杂原子直接相连的氧原子p轨道到Mo原子d轨道的电荷转移跃迁.

关键词：多金属氧酸盐电子圆二色谱手性密度泛函理论

超碱金属复合物Al7X^0/-(X=F，Cl，Br，I)的结构及非线性光学性质的理论研究

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高等学校化学学报 2013年第9期34卷 2184-2190页

作者：肖文敏麻娜娜马腾颖张婷颜力楷苏忠民东北师范大学化学学院功能材料化学研究所长春130024 赤峰学院化学化工学院赤峰024000

采用密度泛函理论(DFT)方法研究了一系列超碱金属复合物Al7X0/-(X=F,Cl,Br,I)的几何结构及二阶非线性光学(NLO)性质.结果表明,不同卤素的连接对Al0/-7簇的几何构型影响均很小.计算得到Al7X和Al7X-体系的垂直电离能(VIE)均低于Cs原子的... 详细信息

采用密度泛函理论(DFT)方法研究了一系列超碱金属复合物Al7X0/-(X=F,Cl,Br,I)的几何结构及二阶非线性光学(NLO)性质.结果表明,不同卤素的连接对Al0/-7簇的几何构型影响均很小.计算得到Al7X和Al7X-体系的垂直电离能(VIE)均低于Cs原子的第一电离势(IP=3.90 eV),表明这些体系具有超碱金属的性质,可称其为超碱金属.此外,采用CAM-B3LYP,M06-2X和PBE0等3种泛函计算了该体系的非线性光学性质,结果显示,上述体系均具有较大的第一超极化率(β0),其中Al7I-的β0值为21679 a.u.,是已知超碱金属复合物BLi6F(11459 a.u.)的1.9倍.值得注意的是,该类体系的第一超极化率随着卤素电负性的减小而增大,即Al7F0/-

关键词：密度泛函理论非线性光学性质超碱金属第一超极化率

淀粉系高吸水性树脂反应中间体稳定性及反应活性的量子化学研究

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高等学校化学学报 2003年第2期24卷 297-300页

作者：颜力楷兰亚乾苏忠民仇永清邵琛李宝利王荣顺东北师范大学化学学院功能材料化学研究所玉米淀粉深加工研究中心长春130024

运用 ab initio UHF方法和 DFT UB3LYP方法在 6 -31 G基组水平下对淀粉系高吸水性树脂反应中间体的模型体系进行几何构型优化 .针对每类自由基对应得到的两种典型的构象异构体 ( 1 a,1 b和 2 a,2 b) ,进行稳定性和反应活性分析 .构型 1 ... 详细信息

运用 ab initio UHF方法和 DFT UB3LYP方法在 6 -31 G基组水平下对淀粉系高吸水性树脂反应中间体的模型体系进行几何构型优化 .针对每类自由基对应得到的两种典型的构象异构体 ( 1 a,1 b和 2 a,2 b) ,进行稳定性和反应活性分析 .构型 1 a和 2 b的总能量相对较低 .比较 4个模型体系的前线分子轨道 ,构型 1 a的能隙较小 ,同时 HOMO能量较高 ,易给出电子 ,LUMO能量较低 ,易得电子 ,有利于电子转移 ,因而有较好的反应活性 .自由基自旋密度主要集聚在 C2或 C3上 ,未有较大弥散 ,同时也是前线 MO主要布居位置和重要的反应活性部位 .对构型 1 a与丙烯酸模型分子形成的复合物分析表明 ,两者的反应未经过过渡态 ,在瞬间即可完成 .

关键词：淀粉反应中间体稳定性反应活性量子化学高吸水性树脂自由基 Abinito DFT 几何构型优化复合物核技聚合丙烯酸

Lindqvist型钼酸盐修饰的碳纳米管二阶非线性光学性质的理论研究

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高等学校化学学报 2012年第5期33卷 1057-1062页

作者：马腾颖关威温世正郎中玲颜力楷苏忠民东北师范大学化学学院功能材料化学研究所长春130024

利用密度泛函理论(DFT)方法研究了[Mo6O19]2-修饰的单壁碳纳米管的非线性光学(NLO)性质.结果表明,[Mo6O19]2-修饰的单壁碳纳米管作为特殊的有机-无机杂化体系,具有显著的二阶非线性光学响应.通过调整[Mo6O19]2-与纳米管之间的角度,体系... 详细信息

利用密度泛函理论(DFT)方法研究了[Mo6O19]2-修饰的单壁碳纳米管的非线性光学(NLO)性质.结果表明,[Mo6O19]2-修饰的单壁碳纳米管作为特殊的有机-无机杂化体系,具有显著的二阶非线性光学响应.通过调整[Mo6O19]2-与纳米管之间的角度,体系的稳定性显示出规律性的变化趋势,且二阶NLO响应发生了变化.对静场二阶极化率(βvec)有主要贡献的电子跃迁特征表明,[Mo6O19]2-与碳纳米管之间角度的改变影响了分子内的给受体特征.当角度达到30°时,化合物显示出最大的βvec值,此时杂多阴离子簇为电子受体,而碳纳米管为电子给体.此外,在碳纳米管的端位连接电子给体(如氨基)可有效地增大βvec值.

关键词：碳纳米管多金属氧酸盐二阶非线性光学密度泛函理论

Lindqvist型[M6-nMonO19]p-阴离子(M=W，Nb，Ta)电子性质的密度泛函理论研究

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高等学校化学学报 2012年第6期33卷 1285-1289页

作者：桑园美颜力楷温世正丛莎苏忠民东北师范大学化学学院功能材料化学研究所长春130024

采用密度泛函理论方法探讨了取代Mo原子对[W6-nMonO19]2-,[Nb6-nMonO19]p-和[Ta6-nMonO19]p-体系的M—Ot(M=W,Nb,Ta)键的活化作用.计算结果表明,随着取代Mo原子数的增多,[M6-nMonO19]2-(M=W,Nb,Ta)中M—Ot键的键能逐渐减小,因此Mo原子的引入使M—Ot键活化.在[W6-nMonO19]2-中,Mo—Ot键的键能小于W—Ot键的键能,因此,Mo—Ot键比W—Ot键易断裂,与实验结果一致.而在[Nb6-nMonO19]p-和[Ta6-nMonO19]p-体系中,Mo—Ot键的键能大于M—Ot(M=Nb,Ta)键的键能.Nb和Ta原子的端氧Ot的电荷大于Mo原子的端氧Ot的电荷,初步预测,当[Nb6-nMonO19]p-和[Ta6-nMonO19]p-与有机胺反应时,Nb—Ot和Ta—Ot键优先断裂,易与有机胺的氮原子成键.

关键词： Lindqvist型多酸衍生物电子性质自然键轨道分析密度泛函理论