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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

大气臭氧可以吸收有害的太阳紫外辐射，对于保护人类健康以及生存环境起着非常重要的作用。但近年来，臭氧层破坏成为人类面临的三大大气环境问题之一[1]。在1974年，美国加利福尼亚大学的Rowland教授和Molina博士发表了“环境中的CFCs”论文[2],指出卤代烷化合物是造成臭氧空洞形成的主要原因。氟利昂成为破坏臭氧层的主要元凶。部分氟利昂（如CFC类）在《蒙特利尔协定书》中被列为限控物质，并明确规定了使用期限[3]。20世纪80年代后期，氟利昂的生产达到了高峰，产量达到了144万吨。在对氟利昂实行控制之前，全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2000万吨。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。同时氟利昂也带来了温室效应，因此它的研究已经引起了国内外的关注[4]。但目前还没有非常有效的保护措施。我们用高斯软件计算几种常用氟利昂的特征光谱，希望可以通过研究这几种氟利昂的光谱能够在将来解决氟利昂问题，保护臭氧层的工作中发挥重要的作用。

国内外研究现状

近年来，氟利昂排放过多引发的臭氧空洞和全球气候变暖问题愈发吸引人们的关注，许多学者都对氟利昂进行了针对性的研究。例如何仲福的

氟利昂C2cl2f4分子的光谱及解离动力学研究，李静的氟利昂R12及其替代物的分子构型和特征光谱研究[5-9]和氟利昂F110的光解离质谱和光谱研究[10]。还有刘玉柱、郑改革的氟利昂F113分子在飞秒激光作用下的多光子电离解离动力学[11]。.

从上述可以看出，由于氟利昂对臭氧的破坏作用以及带来的温室效应使氟利昂的光解动力学引起了国内外极大的关注，氟利昂特征光谱研究也有其良好的应用前景。本课题利用高斯软件计算和讨论CHCl2F（F-21）、CHClF2（F-22）、FCl2C－CClF2（F-113）、F2ClC－CClF2(F-114)、C2H4F2(F-152)、C2ClF5(F-115)、C2H3F3(F143)这几种常用氟利昂的红外光谱、拉曼光谱、紫外可见吸收光谱的光谱特性研究，这有利于保护大气臭氧和缓解温室效应。

2. 研究的基本内容

基于高斯软件平台进行chcl2f（f-21）、chclf2（f-22）、fcl2c－cclf2（f-113）、f2clc－cclf2(f-114)、c2h4f2(f-152)、c2clf5(f-115)、c2h3f3(f143)这几种常用氟利昂的红外光谱、拉曼光谱、紫外可见吸收光谱的结构特征和光谱特性研究，主要内容有：

（1）了解和掌握高斯软件的使用方法

（2）完成氟利昂基态的优化，结合第一性原理得到这几种常用氟利昂的红外光谱、拉曼光谱、紫外可见吸收光谱的结构特征和光谱特性，并对数据进行初步的处理分析。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

方案如下：

（1）查阅相关资料，深入认识氟利昂的光谱特性，熟悉相关软件的使用，了解该课题研究的国内外最新进展。

（2）结合第一性原理对氟利昂分子chcl2f（f-21）、chclf2（f-22）、fcl2c－cclf2（f-113）、f2clc－cclf2(f-114)、c2h4f2(f-152)、c2clf5(f-115)、c2h3f3(f143)的基态进行结构优化，计算出基态下的光谱，并与美国国家标准局数据库提供的实验结果进行比较，以确保计算结果的准确性。

4. 参考文献

[1] 黄幸卫，周从直，刘楠.浅议当前的大气环境安全问题及其解决途径 [j].环境科学与管理，2009，34(3): 188-191[2] united nations environment programme [eb/ol]. [2017-02-15].[3] molina m j, rowland f s. cfcs in the environment [j]. nature, 1974, 249(8): 810.

[4] pecherkin n, pavlenko a, volodin o. heat transfer and crisis phenomenaat the film flows of freon mixture over vertical structure surfaces [j]. heattransfer engineering, 2016, 37(3-4): 257-268