基于密度泛函理论的多环芳烃分子结构与光谱研究

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1、硕士学位论文基于密度泛函理论的多环芳烃分子结构与光谱研究OptimizationofPolycyclicAromaticHydrocarbonsStructureandVibrationalSpectraStudiesBasedonDensityFunctionalTheory邹乔2013年3月国内图书分类号：X830.2,O657.3学校代码：10079国际图书分类号：502密级：公开硕士学位论文基于密度泛函理论的多环芳烃分子结构与光谱研究硕士研究生：邹乔导师：李鱼教授申请学位：工学硕士学科：工科专业：环境工程所在学院：资源与环境研究院答辩日期：2013年3月授予学位单位：华北

2、电力大学ClassifiedIndex:X830.2,O657.3U.D.C:502DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringOptimizationofPolycyclicAromaticHydrocarbonsStructureandVibrationalSpectraStudiesBasedonDensityFunctionalTheoryCandidate：QiaoZouSupervisor：Prof.YuLiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：Sch

3、ool：Sino-CanadaEnergyandEnvironmentalResearchAcademyDateofDefence：March,2013Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于密度泛函理论的多环芳烃分子结构与光谱研究》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集

4、体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：日期：年月日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《基于密度泛函理论的多环芳烃分子结构与光谱研究》系本人在华北电力大学攻读博士学位期间在导师指导下完成的博士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于（请在以上相应方框内打“√”）：保密

5、□，在年解密后适用本授权书不保密□作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日华北电力大学硕士学位论文摘要基于密度泛函理论的多环芳烃（PAHs）分子结构与光谱的研究，本文探讨PAHs拉曼光谱与其各参数之间的联系，对比PAHs实测拉曼光谱的区别，试图找出各PAHs的特征峰，为PAHs拉曼光谱检测提供理论基础，达到监测PAHs的目的。论文首先确立了计算所采用的方法与基组，以溶剂分子——饱和一元醇为例探讨了同类物质拉曼光谱的区别于联系，计算了31种饱和一元醇类分子的拉曼光谱，并探讨了碳原子数小于7的直链饱和一元醇拉曼光谱振动峰的归属，并讨论了饱和一元醇主要振动峰——C-O振动峰波数与其

6、主要参数之间的关系，其次以PHE为例，分析计算其振动频率及参数，并对其进行分子结构分析，最后讨论了其余几种PAHs的光谱特征，并把几种PAHs实测拉曼光谱进行对比分析。研究结果表明，密度泛函理论的B3LYP方法适合于PAHs分子结构优化及频率计算；对直链醇的拉曼光谱进行振动分析，选取了源于C-O伸缩振动引起的振动峰作为醇类分子鉴别的主要振动峰，建立了具有一定预测功能的醇类分子振动峰-主要参数的多元回归模型；用同样的方法对菲分子进行结构优化、频率计算和分子结构分析，获得了HOMO-LUMO能隙、分子静电势分布、原子电荷分布等与分子性质密切相关的重要数据；探讨了几种PAHs的实测光谱

7、特征，找出几种PAHs鉴别的特征峰。本文建立了一种适用于PAHs同系物的研究方法，为后续PAHs拉曼光谱实测研究提供理论基础。关键词：密度泛函理论；多环芳烃；分子结构；拉曼光谱；振动归属IAbstract（TimesNewRoman小5号字）AbstractBasedonthestudyoftheoptimizationofpolycyclicaromatichydrocarbons(PAHs)structureandvibrationalspectrastudiesusedDe