求助HOMO 和 LUMO 之间的能隙与吸收光谱关系

zhb · 发表于 Post on 2021-9-4 23:09:16

各位老师，请教两个问题，1.像图中的解释HOMO and LUMO gap大小可以反映物质的化学活性和动力学稳定性，我想知道其中原理和机制是什么，文章引用文献也没有说2.HOMO and LUMO gap越小，吸收光谱的红移就越明显我也找了文献可都没有说清，请老师可以推荐给我关于这两方面的文献吗？谢谢老师

sobereva · 发表于 Post on 2021-9-5 00:54:32

先把此文仔细看了
正确地认识分子的能隙(gap)、HOMO和LUMO
http://sobereva.com/543（http://bbs.keinsci.com/thread-16758-1-1.html）

没有特定前提下，HOMO-LUMO gap和动力学稳定性并没有直接的关系。别随便信某些文章

wzkchem5 · 发表于 Post on 2021-9-5 01:48:09

那个叫HOMO-LUMO gap，不带and。
HOMO-LUMO gap反映活性/稳定性是一个极其粗糙的近似，原理是二阶微扰理论，HOMO-LUMO gap会出现在分母上。但是分子（一般是某种矩阵元的模平方，随微扰种类不同而不同）并不是一定的，而且变化范围一般比分母还大，所以HOMO-LUMO gap和活性/稳定性有一定统计相关性，但相关性一般很弱

zhb · 发表于 Post on 2021-9-5 09:06:50

wzkchem5 发表于 2021-9-5 01:48
那个叫HOMO-LUMO gap，不带and。
HOMO-LUMO gap反映活性/稳定性是一个极其粗糙的近似，原理是二阶微扰理论 ...

谢谢老师，那HOMO-LUMO gap越小，为什么吸收光谱红移明显呢？这个什么依据呢？文章可以用吗

玉米猫 · 发表于 Post on 2021-9-5 09:28:10

zhb 发表于 2021-9-5 09:06
谢谢老师，那HOMO-LUMO gap越小，为什么吸收光谱红移明显呢？这个什么依据呢？文章可以用吗

HOMO-LUMO gap越小，电子从HOMO跃迁到LUMO所需的能量就越小，吸收的光的能量越小，所以红移

zjxitcc · 发表于 Post on 2021-9-5 14:35:29

zhb 发表于 2021-9-5 09:06
谢谢老师，那HOMO-LUMO gap越小，为什么吸收光谱红移明显呢？这个什么依据呢？文章可以用吗

这顶多是一部分同系物、类似物的规律，不是铁律（即有反例）。好好看2L中的博文，答案全在里面。另外，关于各种稳定性，见这几个帖子
http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=viewthread&tid=600
http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1137
http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1207
http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1272

巨量实验组的文献拿HOMO-LUMO gap讨论各种问题，很多都是不严谨的、错误的。有时候明明有些物理量在量化上可以严格计算出来，非要拿HOMO-LUMO gap说事，十分牵强。

wzkchem5 · 发表于 Post on 2021-9-5 16:14:27

zjxitcc 发表于 2021-9-5 07:35
这顶多是一部分同系物、类似物的规律，不是铁律（即有反例）。好好看2L中的博文，答案全在里面。另外，关 ...

我其实怀疑这些人为了解释稳定性，都会去算一下HOMO-LUMO gap，然后有51%的概率发现符合实验，49%的概率发现不符合，如果符合就只拿这个说事，如果不符合就假装没做过这个计算，用其他方法解释稳定性，或者干脆就不解释了。

Mikasa · 发表于 Post on 2021-9-6 07:50:39

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jctc.0c00320
可以看一下此文

cccxq · 发表于 Post on 2024-12-12 12:26:43

请问老师，荧光发射波长与带隙之间是有联系的吗，最近有个审稿人问到了这个问题：
In Figure 4c, it can be observed that the band gaps have some difference. However, the trend is inconsistent with the fluorescence emission wavelength. Author should explain this.

cokie · 发表于 Post on 2024-12-12 13:12:08

cccxq 发表于 2024-12-12 12:26
请问老师，荧光发射波长与带隙之间是有联系的吗，最近有个审稿人问到了这个问题：
In Figure 4c, it can ...

是什么类型的材料？小分子？半导体？高分子？闪烁体？

cccxq · 发表于 Post on 2024-12-12 14:29:49

cokie 发表于 2024-12-12 13:12
是什么类型的材料？小分子？半导体？高分子？闪烁体？

MOF材料，ABC三个材料，带隙 A:3.12eV ;B:3.02eV；C:2.83eV。
发射 A:450 nm; B,C: 490 nm附近

cccxq · 发表于 Post on 2024-12-12 16:35:27

cokie 发表于 2024-12-12 13:12
是什么类型的材料？小分子？半导体？高分子？闪烁体？

老师，有类似介绍band gap和发射波长之间关系的文献吗，我想去引文解释下

cokie · 发表于 Post on 2024-12-12 16:48:36

cccxq 发表于 2024-12-12 14:29
MOF材料，ABC三个材料，带隙 A:3.12eV ;B:3.02eV；C:2.83eV。
...

怎么说呢，因为情报比较少，很多东西我只能靠猜。
MOFs的计算我猜测你大概率是拆出了其中1~2个重复单元做的DFT计算，而审稿人文中的band gap，应该是你计算出的HOMO-LUMO Gap吧？

首先发射过程的计算一般来说都符合卡莎规则，即基于最低激发态分子的极小点来计算的，而一般文章中所提到的HOMO-LUMO Gap都是基于基态全局最小点来算的。也就是说垂直发射能和HOMO-LUMO Gap（这个审稿人口中的band gap）都不是用同一个结构算的，怎么可能有关联呢？这还是只是绝热的情况。

可以先从sob老师这篇博文入手学习一下（http://sobereva.com/543）

cccxq · 发表于 Post on 2024-12-12 17:34:02

cokie 发表于 2024-12-12 16:48
怎么说呢，因为情报比较少，很多东西我只能靠猜。
MOFs的计算我猜测你大概率是拆出了其中1~2个重复单元 ...

感谢老师，我的发射波长是直接仪器测量得到的，Band gap和发射波长有关系，但是受许多其他外因影响是吗
不能把它俩直接联系起来。

cokie · 发表于 Post on 2024-12-12 20:17:34

cccxq 发表于 2024-12-12 17:34
感谢老师，我的发射波长是直接仪器测量得到的，Band gap和发射波长有关系，但是受许多其他外因影响是吗
...

没什么关联。
可能是我把结论放在推论中所以你没注意到，这是我的问题。

另外建议无论任何时候，问问题如果想得到细致的答案而非一个大概回答的话，尽量把背景/情报交代清楚。即使你问了这么多条，我依然不知道你问题中除了发射波长外的数据，哪些是算的，用什么算的（量化还是第一性原理还），Band Gap到底是用什么值来表示的，MOFs你究竟算没算，算了的话取的什么模型。这些信息一概不知，没有人可以直接给你一个合适的答案。

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