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请教关于光诱导电子转移(PET)的计算和分析

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发布时间: 2025-3-30 18:16

正文摘要:

本帖最后由 Anti 于 2025-3-30 18:15 编辑 各位老师好,本人是从事于荧光探针方向的,目前想通过理论计算对自己设计的分子进行更好的解释和锦上添花,再查阅大量文献和翻阅论坛经验帖后,依然存在许多疑惑。 ...

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sobereva 发表于 Post on 2025-3-31 14:15:28
Anti 发表于 2025-3-31 13:55
感谢周老师回复,普通泛函b3lyp和分离泛函cam-b3lyp我都计算过,存在问题就是1. 虽然普通泛函b3lyp在计算 ...

明显错误的做法就别管他了

需要先做TDDFT计算验证,到底感兴趣的电子激发是什么MO跃迁主导的
pwzhou 发表于 Post on 2025-3-31 09:54:40
本帖最后由 pwzhou 于 2025-3-31 09:55 编辑

在TDDFT框架内研究PET是一件很棘手的事情,这里面不仅涉及泛函的事情,还涉及溶剂化的问题。

首先,用范围分离泛函如CAM-B3LYP去计算CT态更准确这是毫无疑问的,但是随之而来的问题是CAM-B3LYP会在一定程度上高估局域激发态(LE)的能量,而PET机理是严重依赖LE和CT态的相对能量的,所以当年准确描述CT态但高估LE态能量的时候,仍然得不到正确的结果。

其次,TDDFT优化时使用的线性响应的溶剂化模型(LR)会高估CT态的能量,需要使用更准确的cLR或者结合了LR与cLR的cLR2模型。

泛函和溶剂化的问题会导致一件”神奇“的事情,使用B3LYP并结合Gaussian默认的LR会由于误差抵消,反而有时候计算出来的结果会和实验符合地很好!这就是为什么很多文献还坚持用B3LYP的原因,但这个结果的恰好符合只是误差抵消的结果,不是说用B3LYP研究PET是合适的。

我个人的建议是:对于PET的研究,可以用普通泛函和范围分离泛函都去优化基态、LE态和CT态的结构,然后用优化w参数的范围分离泛函结合cLR2去重新计算单点,必要的时候再结合更准确的方法如ricc2,ADC(2)等去计算单点。

之前简单测试过orca的STEOM-DLPNO-CCSD(PCM溶剂化模型),发现这个方法似乎可以比较好地同时描述LE和CT态的能量,所以亦可以尝试用这个方法去计算单点。
sobereva 发表于 Post on 2025-3-30 19:33:18
1 一定程度可以。但如果想把激发态结构弛豫对CT的影响考虑进去,可以优化激发态极小点后计算激发态的原子电荷,和基态极小点的基态的原子电荷求差来考察电子怎么转移

2 HOMO-LUMO gap直接能说明的只是波长的移动,但也有很多情况无法说明,下文说了
正确地认识分子的能隙(gap)、HOMO和LUMO
http://sobereva.com/543http://bbs.keinsci.com/thread-16758-1-1.html
影响量子产率有多方面因素,尤其是内转换。论坛里早已有大量讨论,用论坛首页全文搜索框搜,这和HOMO-LUMO gap没有直接关系。

3 他们的泛函选择不当。都不是准不准的问题了,B3LYP算CT特征强的S1态很可能是毫无意义的ghost态。下文都提了
使用Multiwfn做空穴-电子分析全面考察电子激发特征
http://sobereva.com/434http://bbs.keinsci.com/thread-10775-1-1.html
乱谈激发态的计算方法
http://sobereva.com/265http://bbs.keinsci.com/thread-415-1-1.html

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