大家都知道甲烷，乙烷，丁烷這些常見(jiàn)的烷類(lèi)氣體，但是大家聽(tīng)說(shuō)過(guò)甲烷的”親戚“二氟甲烷么？二氟甲烷，是一種鹵代烴（化學(xué)式：CH2F2），簡(jiǎn)稱(chēng)R32,也是鹵代甲烷的一種。它是甲烷的四個(gè)氫原子中的兩個(gè)被氟原子代替形成的化合物。今天紐瑞德特氣小編為大家介紹一下二氟甲烷光電子光譜的理論研究。

  利用量子化學(xué)計(jì)算方法，研究二氟甲烷（CH2F2）分子與2B1、2B2、2A1、2A2四種離子態(tài)的結(jié)構(gòu)和光電子光譜。我們利用密度泛函理論之 B3LYP及B3PW91泛函數(shù)，各以aug-cc-pVTZ、cc-pVTZ、6-311++G(d,p)、6-311++G(2d,p)等基組，計(jì)算 出CH2F2分子及四種離子態(tài)的平衡結(jié)構(gòu)與振動(dòng)頻率。并以B3LYP/ aug-cc-pVTZ為計(jì)算方法，求得氘化二氟甲烷(CD2F2)分子與2B1、2B2、2A1、2A2四種離子態(tài)的振動(dòng)頻率。接著又用CCSD(T) 方法，以aug-cc-pVXZ (X=D，T，Q，5)為基組進(jìn)行單點(diǎn)能 (single-point energy) 的計(jì)算，再外推至完全基組(complete basis sets, CBS)極限，計(jì)算游離能，并與實(shí)驗(yàn)值相比對(duì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)各離子態(tài)絕熱游離能誤差值皆小于4％。最后，我們計(jì)算出兩個(gè)電子態(tài)之間的法蘭克－康登因子 （Franck-Condon factor, FCF），進(jìn)而模擬出CH2F2、CD2F2電離成2B1、2B2、2A1、2A2四種離子態(tài)的模擬光譜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CH2F2及CD2F2電離成2B1離 子基態(tài)的模擬光譜和實(shí)驗(yàn)相當(dāng)吻合，而其它三個(gè)離子態(tài)的模擬光譜與實(shí)驗(yàn)雖然定性上相似，但值得進(jìn)一步的探究。

  化學(xué)小常識(shí)：

  甲烷，化學(xué)式CH4，是最簡(jiǎn)單的烴，由一個(gè)碳和四個(gè)氫原子通過(guò)sp3雜化的方式組成，因此甲烷分子的結(jié)構(gòu)為正四面體結(jié)構(gòu)，四個(gè)鍵的鍵長(zhǎng)相同鍵角相等。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下甲烷是一無(wú)色無(wú)味氣體。甲烷氣體主要是作為燃料，如天然氣和煤氣，廣泛應(yīng)用于民用和工業(yè)中。作為化工原料，可以用來(lái)生產(chǎn)乙炔 、氫氣、合成氨、碳黑、硝氯基甲烷、二硫化碳、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氫氰酸等。

  二氟甲烷是一種擁有零臭氧損耗潛勢(shì)的冷卻劑。二氟甲烷與五氟乙烷可生成一種恒沸混合物（稱(chēng)為R-410A），用作新冷卻劑系統(tǒng)中氯氟碳化合物（亦稱(chēng)為Freon）的代替物，主要是替代HCFC-22 ，作復(fù)配中低溫混合制冷劑。