吳永剛 劉家興 劉紅玲 徐梅 令狐榮鋒

1) (貴州師范學(xué)院物理與電子科學(xué)學(xué)院,貴陽 550018)

2) (貴州師范大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院,貴陽 550001)

(2018 年12 月1 日收到; 2019 年1 月7 日收到修改稿)

采用B3LYP/6-311++g(3df,3pd)方法和基組對(duì)氟利昂物質(zhì)CFC-11 (CFCl3)分子進(jìn)行了一系列的理論研究. 包括了該分子的基態(tài)結(jié)構(gòu)、電偶極矩、總能量、最高占據(jù)分子軌道能級(jí)EH 和最低未占據(jù)分子軌道能級(jí)EL、能隙、紅外與拉曼光譜性質(zhì)、C—F 鍵解離,并探討電場對(duì)該分子的影響. 結(jié)果表明: 基態(tài)結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的理論計(jì)算值和實(shí)驗(yàn)值的最大誤差低于2%,C—F 鍵受電場強(qiáng)度的增大而被拉長,能隙Eg 隨EH 和EL 的變化出現(xiàn)先增大后減小; 電場影響著CFC-11 分子的紅外與拉曼光譜吸收強(qiáng)度,紅外與拉曼光譜隨著電場變化出現(xiàn)紅移或藍(lán)移現(xiàn)象. 電場可作為一種輔助手段對(duì)其重疊或準(zhǔn)重疊譜線進(jìn)行分離. 勢阱深度隨反向電場逐漸增大而減小,直至消失,使得C—F 鍵的束縛能力逐漸減弱. 本文有望為實(shí)現(xiàn)CFC-11 分子最終發(fā)生解離而降解提供一種可行有效的調(diào)控手段.

1 引 言

三氯一氟甲烷(CFCl3)是全氯氟烴(CFCs)中的一種,俗稱氟利昂-11 (CFC-11),具有無腐蝕性、低沸點(diǎn)、高揮發(fā)性、比重大、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn). 作為生活中不可或缺的物質(zhì)之一,CFC-11 應(yīng)用十分廣泛,如冰箱和空調(diào)制冷劑、泡沫塑料發(fā)泡劑、電子產(chǎn)品與精密零件儀器清洗劑、美容噴發(fā)劑、藥劑等. CFC-11 大部分(60%—70%)以氣相形式存在于聚氨酯硬泡中,其余的以液相形式溶入硬泡固相中[1]. 據(jù)中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2011 年我國聚氨酯行業(yè)產(chǎn)量增長約15%,達(dá)到七百多萬噸,而聚氨酯硬泡約占聚氨酯泡沫體的一半.

值得注意的是,Molina 和Rowland[2]提出關(guān)于氟利昂破壞大氣地球平流層內(nèi)臭氧層的觀點(diǎn).CFC-11 會(huì)破壞大氣地球平流層內(nèi)臭氧層,是全球氣候變暖的罪魁禍?zhǔn)字? 地球上大氣臭氧層能夠吸收大多數(shù)來自太陽的有害輻射,能有效保護(hù)地球生物,對(duì)人類生存及家園至關(guān)重要. 自1985 年正式發(fā)現(xiàn)臭氧破洞后[3],根據(jù)《蒙特利爾議定書修正案》規(guī)定,在2000 年前停止生產(chǎn)和使用氟利昂.但有關(guān)CFC-11 物質(zhì)的控制和降解仍然是人們關(guān)注的焦點(diǎn),如Vollmer 等[4]報(bào)道了至今近80 年來大氣對(duì)流層中CFC-11 分子的排放情況,Schuck等[5]提出在Taunus 天文臺(tái)建立監(jiān)測氯氟烴的長期方法,LeedhamElvidge 等[6]分析了包含CFC-11 在內(nèi)的氟利昂物質(zhì)的測量,并估算氯氟烴在大氣中的生命周期. 對(duì)CFC-11 的研究主要集中于大氣環(huán)境污染監(jiān)測[4?8]、高溫降解[9?11]、激光解離動(dòng)力學(xué)[12]、介質(zhì)阻擋放電[13]等方面.

輻射場本質(zhì)上是一種電磁波,90%以上是電場對(duì)該分子的作用,電場作用下會(huì)產(chǎn)生分子的高能激發(fā)態(tài)及次級(jí)電子、改變分子的電子結(jié)構(gòu)、發(fā)生鍵的碎裂及新自由基生成等一系列的化學(xué)變化,且關(guān)于分子外電場效應(yīng)的研究得到了許多研究者的密切關(guān)注[14?19]. 謝安東等[14]計(jì)算了UO3分子在自輻射場下的光譜性質(zhì),結(jié)果顯示分子能級(jí)對(duì)自輻射場有強(qiáng)依賴性,尹文怡等[15]對(duì)GaN 在輻射場中的物理特性和光譜進(jìn)行了計(jì)算研究,結(jié)果表明電場可對(duì)其光譜進(jìn)行調(diào)控. 李亞莎等[16]研究絕緣材料鹽交聯(lián)聚乙烯分子(XLPE)在外電場下的特性,得到臨界擊穿場強(qiáng)為11.16 GV/m,電場可導(dǎo)致XLPE 中C—C 鍵斷裂、載流子濃度升高、導(dǎo)電性能提升等現(xiàn)象,從而降低了XLPE 的絕緣性能. 基于此,有必要對(duì)CFC-11 分子在輻射場中的光譜與解離特性進(jìn)行理論計(jì)算. 目前尚未見關(guān)于CFC-11 分子在輻射場中的研究報(bào)道.

本文選用B3LYP/6-311++g(3df,3pd)方法及基組,對(duì)CFC-11 分子進(jìn)行優(yōu)化來獲取該分子的基態(tài)穩(wěn)定構(gòu)型,再探索外加電場對(duì)CFC-11 分子的軌道能級(jí)、能隙、偶極矩、紅外與拉曼光譜的影響,最后探究外電場中CFC-11 的解離特性. 通過本研究可進(jìn)一步認(rèn)識(shí)在輻射場作用下CFC-11 分子的光譜特征和解離特性,為降解該污染物提供理論依據(jù).

2 理論計(jì)算方法

輻射場可分為電場和磁場,起主要作用的電場占其94%. 在近似處理下,輻射場中分子體系的總Hamilton 量表示為[14?19]

式中H0為無場時(shí)的Hamilton 量,Hint為電場與分子相互作用產(chǎn)生的附加Hamilton 量. 在偶極近似下有

其中μ為分子電偶極矩,F為偶極電場.

本文選B3LYP/6-311++g(3df,3pd)方法沿z軸方向加不同強(qiáng)度的靜態(tài)偶極電場(其強(qiáng)度為–0.04,–0.03,–0.02,–0.01,0.01,0.02,0.03,0.04 a.u.,相當(dāng)于–2.057—2.057 V/?)來考察該分子的紅外與拉曼光譜特性,在不同場強(qiáng)度下優(yōu)化得到的CFC-11 基態(tài)分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,計(jì)算場對(duì)C—F 鍵解離的影響.

3 結(jié)果與討論

3.1 CFC-11 分子的基態(tài)結(jié)構(gòu)

采用B3LYP/6-311++g(3df,3pd)方法和基組對(duì)CFC-11 分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算,分子結(jié)構(gòu)如圖1 所示. 所有頻率均為正值,表明該分子結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的. 該分子屬于C3V點(diǎn)群,R(C—F)和R(C—Cl)鍵長分別為0.1338,0.1775 nm,∠ClCCl 鍵角為110.57°,文獻(xiàn)[20]R(C—F)和R(C—Cl)鍵長分別為0.1362,0.1754 nm,相差0.0024,0.0021 nm,誤差分別為1.7%,1.19%; 鍵角∠ClCCl 為111°,相差0.43°,誤差僅為0.38%. 表明本文的計(jì)算與實(shí)驗(yàn)值吻合,方法選取合理.

3.2 輻射場中CFC-11 分子的基本性質(zhì)

沿主軸z方向(即C—F 連線)外加電偶極化電場,選用B3LYP/6-311++g(3df,3pd)方法和基組探究電場對(duì)CFC-11 分子結(jié)構(gòu)及特性的影響,計(jì)算結(jié)果列入表1 中. 從表1 和圖2 可知,沿著z的正向加大電場時(shí),Cl 原子受電場作用向C 原子方向移動(dòng),F 原子則向C 原子方向遠(yuǎn)離,C—F 鍵長的變化比C—Cl 鍵的變化更明顯. 從圖1 可知,外加電場正是C—F 連線的z方向,C—F 鍵受到電場作用力強(qiáng)于C—Cl 鍵,變化程度大于C—Cl 鍵.此外,C—F 鍵隨電場的增加逐漸增大,表示化學(xué)鍵因電場強(qiáng)度的增加而變得脆弱. 如此,電場增大可使化學(xué)鍵越容易發(fā)生解離.

圖1 CFC-11 分子的幾何結(jié)構(gòu)Fig. 1. Equilibrium structure of CFC-11 molecule.

表1 不同電場下計(jì)算得到的CFC-11 分子參數(shù)(1 hartree =110.5 × 10–21 J)Table 1. Calculated parameters of CFC-11 molecule under different external electric field.

圖2 鍵長隨電場的變化Fig. 2. Bond length variation with external electric field.

表1 還列出了不同電場強(qiáng)度下優(yōu)化得到的CFC-11 分子的電偶極矩μ、總能量E. 如圖3 所示: 無電場時(shí)的分子偶極矩最小,μ=0.4044 Debye;有電場時(shí),分子偶極矩隨著強(qiáng)度的增加而增加. 這是因?yàn)槭芡饨珉妶龅挠绊?分子內(nèi)電場與外電場相互作用,分子中所有電子排布發(fā)生定向偏移,電負(fù)性相反的電荷分別沿著電場的正反方向移動(dòng),分子被拉伸,即分子在電場作用下產(chǎn)生極化,極性增大.根據(jù)偶極矩的定義,μ=R·q,R表示等效正負(fù)電荷之間的距離,q為等效正負(fù)電荷量. 隨著電場強(qiáng)度增加,等效R,q增加導(dǎo)致偶極矩μ增加,分子極性增加. 由圖4 可知,分子的總能量隨外電場的增加先增大后減小. 體系的勢能在數(shù)值上正比于電荷電量的平方,反比于等效鍵長,即U=?(kq2)/r.如外電場從0 a.u.增加到0.04 a.u.時(shí),電子的定向移動(dòng)隨強(qiáng)度的增大越明顯,導(dǎo)致其分子內(nèi)庫侖力的吸引力增大,此外分子偶極矩也增大,因此根據(jù)勢能公式可知哈密頓量H中的勢能絕對(duì)值增加,分子體系的總能量隨之逐漸減小. 反之,電場強(qiáng)度、偶極矩在數(shù)值上均增大,勢能在數(shù)值上增大,致使分子體系總能量隨之降低.

圖3 偶極矩隨電場的變化Fig. 3. Dipole moment variation with external electric field.

圖4 總能量隨電場變化Fig. 4. Total energy variation with external electric field.

3.3 輻射場中CFC-11 分子的軌道能級(jí)分布特征

前線軌道理論認(rèn)為[17,18]分子參與化學(xué)反應(yīng),優(yōu)先起作用的是最低未占據(jù)分子軌道(LUMO)和最高占據(jù)分子軌道(HOMO),其中LUMO 能級(jí)EL在數(shù)值上相當(dāng)于分子的電子親和勢,能級(jí)越低意味著分子接受電子的能力越強(qiáng). HOMO 能級(jí)EH反映了分子失去電子能力的強(qiáng)弱,HOMO 能級(jí)越高意味著分子就越容易失去電子. 能隙Eg代表電子從占據(jù)軌道向未占據(jù)軌道發(fā)生躍遷的能力,Eg=EL–EH,在一定程度上代表分子參與化學(xué)反應(yīng)的能力[17,18],化學(xué)活性隨能隙減小而增大,化學(xué)活性越大,則分子越不穩(wěn)定.

本文選用上述同樣的方法和基組,計(jì)算了電場中CFC-11 分子軌道能級(jí),如圖5 所示,分子的最高占據(jù)軌道能級(jí)升高,最低未占據(jù)軌道能級(jí)則是先增大,到F=0.02 a.u.后開始降低. 圖6 顯示,隨著電場的變化,能隙隨EH和EL的變化出現(xiàn)先增大后減小. 當(dāng)電場強(qiáng)度大于0.02 a.u.時(shí),其能隙急劇下降,電場處于0 a.u.至–0.04 a.u.時(shí),能隙隨電場數(shù)值的增大而減小,占據(jù)軌道上的電子越容易被激發(fā). 正向與反向電場強(qiáng)度增加,對(duì)能隙的影響略有差異. 總之,電場的增強(qiáng)加劇了分子不穩(wěn)定性,如C—F 鍵發(fā)生斷裂等現(xiàn)象. 此外,Eg的大小與紫外光譜有直接關(guān)聯(lián),Eg的減小可觀察到紫外光譜的吸收向長波方向移動(dòng),即產(chǎn)生紅移.

圖5 HOMO 和LUMO 能級(jí)隨電場變化Fig. 5. The HOMO and LUMO energy level variation with external electric field.

圖6 能隙隨電場變化Fig. 6. Energy gap variation with external electric field.

3.4 輻射場中CFC-11 分子的紅外與拉曼光譜特性

采取B3LYP/6-311++ g(3df,3pd)方法和基組對(duì)CFC-11 分子紅外與拉曼光譜進(jìn)行了計(jì)算. 無電場時(shí)(表2),該分子的紅外譜共有六種簡正模.如最強(qiáng)峰847 cm–1C—Cl3的d-deform 振動(dòng),本文得到的二度簡并值為802.3721,802.4017 cm–1. 在次強(qiáng)峰位置于1085 cm–1C—F 的stretch 振動(dòng),本文計(jì)算值為1071.2887 cm–1等. 與實(shí)驗(yàn)對(duì)比可見,計(jì)算得到的紅外光譜值與實(shí)驗(yàn)值相吻合,也進(jìn)一步展示了所選方法的合理性.

表2 無電場時(shí)CFC-11 分子的紅外譜實(shí)驗(yàn)值與計(jì)算值Table 2. Experiment data and calculated data of infrared spectrum for CFC-11 molecule without external electric field.

紅外光譜隨電場的變化如圖7 所示. 電場對(duì)紅外譜的影響較為明顯,如: 當(dāng)電場從0 a.u.增大到0.04 a.u.,最強(qiáng)峰C—Cl3振動(dòng)光譜隨著電場增大向長波方向移動(dòng),出現(xiàn)紅移; 電場從0 a.u.減小到–0.04 a.u.,紅外光譜則向短波方向移動(dòng),出現(xiàn)藍(lán)移. 而次強(qiáng)峰位置于C—F 的振動(dòng)則與之相反.

圖7 紅 外 光 譜 隨 電 場 強(qiáng) 度 的 變 化 (a) –0.04 a.u.;(b) –0.03 a.u.; (c) –0.02 a.u.; (d) –0.01 a.u.; (e) a.u.;(f) 0.01 a.u.; (g) 0.02 a.u.; (h) 0.03 a.u.; (i) 0.04 a.u.Fig. 7. Variation of the infrared intensities with external electric field: (a) –0.04 a.u.; (b) –0.03 a.u.; (c) –0.02 a.u.;(d) –0.01 a.u.; (e) 0 a.u.; (f) 0.01 a.u.; (h) 0.02 a.u.; (g) 0.03 a.u.;(i) 0.04 a.u..

為了更清楚地看到電場對(duì)紅外譜的影響,圖8是從圖7 中選取一條譜線的放大圖,其譜線位于242.99 cm–1(見表2),圖8(a)是電場強(qiáng)度分別為0,–0.01,–0.02,–0.03,–0.04 a.u.的譜線特征,圖8(b)是電場強(qiáng)度分別為0,0.01,0.02,0.03,0.04 a.u.的譜線特征. 電場對(duì)紅外光譜強(qiáng)度吸收是復(fù)雜的. 從圖8(a)可知,首先是CFC-11 分子的紅外譜強(qiáng)度發(fā)生改變,無電場時(shí)的吸收強(qiáng)度不為零,電場強(qiáng)度為–0.01 和–0.02 a.u.的紅外譜幾乎消失,–0.03 a.u.的譜強(qiáng)度與0 a.u.時(shí)相近,在0.04 a.u.強(qiáng)度增加非常明顯. 其次,譜線的位置受電場的影響,譜線藍(lán)移非常微弱. 由圖8(b)可知,電場對(duì)譜線吸收強(qiáng)度逐漸遞增,譜線的位置隨電場強(qiáng)度增加出現(xiàn)紅移.圖9 同樣也選取了圖7 中另一條位于802.4 cm–1的譜線,圖9(a)是電場強(qiáng)度分別為0,–0.01,–0.02,–0.03,–0.04 a.u.的譜線特征,圖9(b)是電場強(qiáng)度分別為0,0.01,0.02,0.03,0.04 a.u.的譜線特征.對(duì)比圖9(a)和圖9(b)可知,電場只是對(duì)譜線的位置進(jìn)行了改變,對(duì)其紅外譜吸收強(qiáng)度的影響微弱.綜合圖8(a)、圖8(b)、圖9(a)、圖9(b)可得,電場對(duì)不同譜線吸收譜強(qiáng)度的影響不同,但對(duì)譜線位置出現(xiàn)紅移或者藍(lán)移的方向卻是一致的.

圖8 紅外譜線242.99 cm–1 隨電場的變化 (a)反向電場; (b)正向電場Fig. 8. Variation of infrared spectrum of 242.99 cm–1 with external electric field: (a) Negative electric field; (b) positive electric field.

此外,鑒于電場作用下譜線的移動(dòng)以及對(duì)紅外譜強(qiáng)度的影響,在多種分子或多種基團(tuán)混合中,當(dāng)譜線重疊或緊挨著而很難區(qū)分各基團(tuán)或各分子譜帶來的信息時(shí),電場可作為一種輔助手段對(duì)其譜線分離,從而實(shí)現(xiàn)獲取各種分子信息.

不同電場強(qiáng)度下的拉曼光譜繪制于圖10 中,共6 條拉曼光譜譜線,可見電場可以改變拉曼光譜譜峰的位置和強(qiáng)度. 同上述紅外光譜一樣,分別選取圖10 中的局部譜線,即394.42 和802.40 cm–1拉曼光譜譜線,并且繪制于圖11(a)、圖11(b),及圖12(a)、圖12(b)中,其中圖11(a)和圖12(a)是拉曼光譜隨反向電場的變化,圖11(b)和圖12(b)則是隨正向電場的變化.

圖9 紅外譜線802.40 cm–1 隨電場的變化 (a)反向電場; (b)正向電場Fig. 9. Variation of infrared spectrum of 802.40 cm–1 with external electric field: (a) Negative electric field; (b) positive electric field.

綜合圖11(a)、圖11(b)、圖12(a)和圖12(b)可看出,正向電場作用下的拉曼光譜向長波方向移動(dòng),反向電場作用下拉曼光譜則向短波方向移動(dòng),這與紅外光譜隨電場的變化一致. 拉曼光譜線394.42 cm–1強(qiáng)度在反向電場區(qū)隨著電場的增大而增大,在正向電場區(qū)隨電場強(qiáng)度的增大而減小; 在802.40 cm–1拉曼光譜譜線中,隨著反向電場強(qiáng)度的增加拉曼光譜強(qiáng)度增加,隨著正向電場的增加,拉曼光譜強(qiáng)度則有高有低.

綜上,外加電場可以對(duì)分子或基團(tuán)紅外譜和拉曼譜進(jìn)行調(diào)控,也可用于分子或基團(tuán)譜線分離,實(shí)現(xiàn)對(duì)分子或基團(tuán)譜線信息的捕捉.

圖10 拉曼光譜隨電場強(qiáng)度的變化 (a)–0.04 a.u.;(b)–0.03 a.u.; (c) –0.02 a.u.; (d) –0.01 a.u.; (e) 0 a.u.;(f) 0.01 a.u.; (g) 0.02 a.u.; (h) 0.03 a.u.; (i) 0.04 a.u.Fig. 10. Variation of Raman spectrum with external electric field: (a) –0.04 a.u.; (b) –0.03 a.u.; (c) –0.02 a.u.; (d) –0.01 a.u.;(e) 0 a.u.; (f) 0.01 a.u.; (h) 0.02 a.u.; (g) 0.03 a.u.; (i) 0.04 a.u..

3.5 輻射場中分子C—F 的解離特性

本文還計(jì)算了不同電場強(qiáng)度下CFC-11 分子中的C—F 鍵勢能曲線. 依然選用B3LYP/6-311++ g(3df,3pd)方法,如圖1,沿著z方向分別加正向電場至0.04 a.u.,反向電場至–0.04 a.u.,C—F 鍵掃描范圍從0.8 ?到5.8 ?,步長設(shè)置為0.05 ?,共101 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn). 將掃描的勢能點(diǎn)分別繪制于圖13 和圖14 中. 由圖13(a)和圖14 可知,處于勢阱最低位置時(shí),無電場時(shí)的勢阱值要高于有電場時(shí)的值. 這與圖4 結(jié)果一致. 從圖13 可以看出C—F 鍵值大于1.7 ?時(shí),有電場時(shí)的勢能曲線高于無電場時(shí)的曲線,且勢壘一直存在,從圖13(b)可看到電場為0.04 a.u. 的勢能曲線與無電場時(shí)出現(xiàn)二次相交,勢能曲線整體上將出現(xiàn)一個(gè)穩(wěn)定點(diǎn)的極小值和非穩(wěn)定點(diǎn)極大值,類似于“火山態(tài)”[19],這表明在極小值與極大值之間的能壘隨電場增大逐漸減小,繼續(xù)增大電場強(qiáng)度,解離會(huì)逐漸變得容易.圖14 中C—F 鍵的勢能曲線隨電場強(qiáng)度增大,能壘逐漸減小,C—F 鍵的束縛能力逐漸減弱,當(dāng)電場增加到一定程度時(shí),能壘消失,分子發(fā)生解離.

圖11 拉曼譜394.42 cm–1 隨電場的變化 (a)反向電場; (b)正向電場Fig. 11. Variation of Raman spectrum of 394.42 cm–1 with external electric field: (a) Negative electric field; (b) positive electric field.

圖12 拉曼譜802.40 cm–1 隨電場的變化 (a)反向電場; (b)正向電場Fig. 12. Variation of Raman spectrum of 802.40 cm–1 with external electric field: (a) Negative electric field; (b) positive electric field.

圖13 和圖14 中C—F 鍵在電場中的勢能曲線差異明顯,這是因?yàn)殡妶鲋蠧—F 鍵長的變化比C—Cl 鍵的變化要明顯. 正向電場下,F 原子遠(yuǎn)離C 原子,F 原子周圍的電子云與其他原子干涉越來越小,能壘逐漸減弱,解離越來越容易. 在反向電場中,F 原子向C 原子靠攏,加大了C 原子與其他原子的電子相互作用,但由于電場的存在,導(dǎo)致C—F 鍵暫時(shí)更加“緊密”,能壘增強(qiáng),即出現(xiàn)高于無電場時(shí)的能壘. 當(dāng)C—F 鍵逐漸增大,這種“緊密”被打破,勢能曲線二次相交現(xiàn)象即出現(xiàn).

綜上,CFC-11 分子中的C—F 鍵在電場作用下將會(huì)發(fā)生斷裂,從而使得該分子發(fā)生降解,該結(jié)果為降解該污染物提供了一種理論依據(jù).

圖13 反向電場下C—F 鍵勢能曲線Fig. 13. Potential energy curve variation with negative electric field.

圖14 正向電場下C—F 鍵勢能曲線Fig. 14. Potential energy curve variation with positive electric field.

4 結(jié) 論

本文采用B3LYP/6-311++ g(3df,3pd)方法計(jì)算了電場對(duì)CFC-11 分子的基態(tài)結(jié)構(gòu)、紅外與拉曼光譜、C—F 鍵解離的特征. 結(jié)果表明: 無電場時(shí)優(yōu)化的結(jié)構(gòu)與實(shí)驗(yàn)值一致,計(jì)算頻率與實(shí)驗(yàn)值吻合,選擇方法合理; C—F 受電場強(qiáng)度的增大越容易發(fā)生解離; 能隙Eg隨EH和EL的變化出現(xiàn)先增大后減小.

本文無電場時(shí)計(jì)算的紅外譜與實(shí)驗(yàn)值相吻合.電場對(duì)紅外譜產(chǎn)生分子振動(dòng)斯塔克效應(yīng),紅外與拉曼光譜隨著電場變化出現(xiàn)紅移或藍(lán)移現(xiàn)象,同時(shí)影響紅外與拉曼光譜吸收強(qiáng)度. 電場可作為一種輔助手段對(duì)其譜線分離而獲取各種分子信息.

不同強(qiáng)度下對(duì)CFC-11 分子中的C—F 鍵進(jìn)行勢能面掃描,能壘逐漸反向電場增大而減小,C—F 鍵的束縛能力逐漸減弱,當(dāng)電場增加到一定程度時(shí),能壘消失,分子發(fā)生解離. 本文有望為實(shí)現(xiàn)CFC-11 分子最終發(fā)生解離而降解提供一種可行有效的調(diào)控手段.