tio2基态和激发态的几何结构、激发能和偶极矩

采用二阶微扰理论mp2、密度泛函b3lyp方法和含时密度泛函td-b3lyp方法分别优化了tio2分子的基态1a1和六个激发态1b2、3b2、1b1、3b1、1a2和3a2的几何结构.1a1、1b2、3b2、1b1和3b1具有弯曲几何结构,1a2和3a2具有线性对称结构.我们发现激发态1b2、3b2、1b1和3b1键偶极矩的数值大小顺序和相应的键角大小顺序完全一致.另外,采用完全活化空间自洽场(casscf)casscf(6,6)、casscf(8,8)、多参考组态相互作用(mrci)和含时密度泛函td-b3lyp计算了tio2分子各激发态的垂直激发能和绝热激发能.对1b2、3b2和1b1三个态,mrci/casscf(6,6)计算的垂直激发能和绝热激发能与已有的实验值最接近.对其他三个激发态3b1、1a2和3a2,计算的激发能和文献报道的激发能计算值基本一致.最后,还计算了tio2分子的基态和激发态的偶极矩.对1a1和1b2态,偶极矩的计算值与已有的实验值相吻合.采用原子偶极矩校正的hirshfeld布居方法计算了tio2分子在1a1、1b2、3b2、1b1和3b1态时各原子的电荷,发现从基态到激发态偶极矩的变化与电荷从氧原子向钛原子的转移有关.整个计算中还考察了基函数cc-pvdz、cc-pvtz和cc-pvqz对计算结果的影响.