烷烃客体分子（CnHm，n≤6，m≤14）在51262和51264水笼中的稳定性与拉曼光谱的密度泛函理论计算

• Published in: 物理化学学报 no. 8; pp. 1437 - 1446
• Main Authors: 曹潇潇, 苏艳, 赵纪军, 刘昌岭, 周潘旺
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 青岛海洋地质研究所，山东青岛266071%中国科学院大连化学物理研究所，分子反应动力学国家重点实验室，辽宁大连116024 2014; 大连理工大学，三束材料改性教育部重点实验室，辽宁大连116024%国土资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室，山东青岛266071
• Subjects: Density functional theory calculation; 烷烃; Hydrate; Stability; 密度泛函理论计算; 水合物; 稳定性; Alkane; Raman spectrum; 拉曼光谱
• ISSN: 1000-6818
• DOI: 10.3866/PKU.WHXB201405292

O641; 可燃冰矿藏中气体成分非常复杂,通过谱学分析对水合物样品成分进行指认具有重要意义。基于B97-D/6-311++G(2d,2p)的密度泛函理论(DFT)计算,我们系统地探索了构成水合物的两种标准水笼(51262和51264)包络十八种不同烷烃客体分子的稳定性。从计算结果可以看出,除了3-甲基戊烷和2,3-二甲基丁烷两个烷烃客体分子,其它16个烷烃客体分子都可以被容纳在51262笼中；但是与51262笼不同,十八种烷烃客体分子都可以被容纳在尺寸较大的51264笼中。同时,我们也模拟了五种直链烷烃和四种环状烷烃在51262和51264笼中相应的谱学特征,从拉曼谱图上可以看出,随着碳原子数量的增多,直链烷烃客体分子C-H键伸缩振动区的多数拉曼谱带向高波数移动,而环状烷烃客体分子C-H键伸缩振动区的拉曼谱带则向低波数移动。这些结果为实验上通过拉曼谱测量指认水合物矿藏的成分提供理论参考。