计算化学公社

标题: 求外电场对分子的调控作用文章 [打印本页]

作者
Author: yumingsuxmu 时间: 2020-9-13 20:37
标题: 求外电场对分子的调控作用文章
请问大家，我看了社长有关http://sobereva.com/570揭示外电场对18碳环的超强调控作用的文章，感觉非常有趣，这简直就是在说电场理论上完全可以可控的改变光谱性质，想请问在实验中我们有什么办法可以实现这种外加电场调控光谱？有相关文章吗？谢谢

作者
Author: chemhou 时间: 2020-9-13 21:36
本帖最后由 chemhou 于 2020-9-13 23:03 编辑

据我所知，对于单个气相分子体系来说，实验上目前没有。这种在实验上也很难实现1 au 大概是5*10^9 V/cm，即便要实现0.0001 au的电场强度，也需要在1cm的距离上加500KV的高压

作者
Author: sobereva 时间: 2020-9-14 06:17
这种文章颇多，你可以看我那篇论文的introduction里引用的一些相关工作，也可以把下载引用Multiwfn的文章包，见下，文件名搜electric field，能找到一大堆量子化学研究电场影响的文章。这些文章一般都研究到零点零几a.u.的强度（从实验角度来说已经非常强了），而太弱的话现象一般不显著，不好讨论什么。这也体现出理论化学的独特价值，可以研究实验没法轻易考察的问题。量化/第一性原理研究强外电/磁场、极高温、极高压的文章很多。

第1~1010篇文章：http://sobereva.com/322
第1011~2001篇文章：http://sobereva.com/389
第2002~3000篇文章：http://sobereva.com/438
第3001~4000篇文章：http://sobereva.com/500
第4001~5000篇文章：http://sobereva.com/546

如楼上所述，从物理上难以实现那么大电场强度，但有其它办法可以通过其它途径相对容易地实现等效效果，更有现实意义，这是我的一个另外的idea，以后会做专门的研究，这里先不说了

。

作者
Author: Accelerator 时间: 2020-9-14 09:10
虽然很难直接外加这么强的电场，但一些情况下离子-分子复合物中离子可以等效地产生相似强度的电场。Sason Shaik等人做过很多类似的，或将晶体中的离子等效地当做是电场源而实现的电场催化，在他的researchgate上专门有一个项目就叫OEFs catalysis.如他在2016年Nat. Chem.上的综述，doi:10.1038/NCHEM.2651。

作者
Author: yumingsuxmu 时间: 2020-9-14 14:20
好的，我明白了，谢谢社长和大家的回复！

作者
Author: chemhou 时间: 2020-9-15 01:03
本帖最后由 chemhou 于 2020-9-15 03:56 编辑

Accelerator 发表于 2020-9-14 09:10
虽然很难直接外加这么强的电场，但一些情况下离子-分子复合物中离子可以等效地产生相似强度的电场。Sason S ...

电荷分离非常好的情况下可以这么一说（如丹麦Aarhus University的SB Nielsen的工作https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/cphc.201800225以及他的一些其他工作），但总归是离实际加电场还是有很大区别.....我自己也做过一些类似的工作，未发表

目前我接触使用过的最高的电压30 KV/cm，在真空度优于10^-5 Pa的情况下，还偶尔会出现放电（击穿）。零点几au的电场强度目前地球上不可能实现。理论归理论，实验上要考虑很多问题。

作者
Author: sobereva 时间: 2020-9-28 13:54
我这两天在ChemRxiv发表了那篇文章的第二版：
https://chemrxiv.org/articles/pr ... nd_Essence/12919349
里面新增加了一节，专门讨论如何通过引入二价碱金属离子等效实现强电场效果，建议你阅读。这种化学方式等效实现电场调控更有现实意义。

作者
Author: yumingsuxmu 时间: 2020-9-28 23:37

sobereva 发表于 2020-9-28 13:54
我这两天在ChemRxiv发表了那篇文章的第二版：
https://chemrxiv.org/articles/pr ... nd_Essence/12919349 ...

太好了，多谢社长指点！

作者
Author: yumingsuxmu 时间: 2020-9-28 23:56

sobereva 发表于 2020-9-28 13:54
我这两天在ChemRxiv发表了那篇文章的第二版：
https://chemrxiv.org/articles/pr ... nd_Essence/12919349 ...

社长这个办法确实是新颖！我恐怕即使是普通分子引入二价金属离子对于UV-vis的影响也是没有报道过的吧？希望能尽快看到类似的报道。

作者
Author: 万卷书万里路 时间: 2020-10-12 11:30

chemhou 发表于 2020-9-13 21:36
据我所知，对于单个气相分子体系来说，实验上目前没有。这种在实验上也很难实现1 au 大概是5*10^9 V/cm，即 ...

老师您好，您说的实验上很难实现这样的电场强度，我想请问下，在溶液体系中分子通过外加电场发生可逆的氧化还原反应，在这个过程中分子发生了变化，结构和性质都可逆的变化了，这个过程算是实验上的外加电场对分子的影响吗？可以用Gaussian模拟么？
谢谢！

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-10-12 12:46

万卷书万里路发表于 2020-10-12 11:30
老师您好，您说的实验上很难实现这样的电场强度，我想请问下，在溶液体系中分子通过外加电场发生可逆的氧 ...

溶液中是不行的，溶液中电场强度稍大电极上就直接氧化还原反应了

作者
Author: chemhou 时间: 2020-10-12 14:10

yumingsuxmu 发表于 2020-9-28 23:56
社长这个办法确实是新颖！我恐怕即使是普通分子引入二价金属离子对于UV-vis的影响也是没有报道过的吧？希 ...

看我上边帖子给出的文章链接

作者
Author: chemhou 时间: 2021-1-12 01:28
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c11978

作者
Author: xxzj 时间: 2021-5-28 10:07

sobereva 发表于 2020-9-28 13:54
我这两天在ChemRxiv发表了那篇文章的第二版：
https://chemrxiv.org/articles/pr ... nd_Essence/12919349 ...

老师，我加电场后，分子的HOMO和LUMO能级以及Eg都明显降低，但是吸收光谱却几何没有变化，是计算有问题吗？正常不应该会出现红移或者蓝移的现象吗，谢谢老师

作者
Author: sobereva 时间: 2021-5-28 12:59

xxzj 发表于 2021-5-28 10:07
老师，我加电场后，分子的HOMO和LUMO能级以及Eg都明显降低，但是吸收光谱却几何没有变化，是计算有问题吗 ...

如果电场不够强的话，可能效果不明显

欢迎光临计算化学公社 (http://bbs.keinsci.com/)