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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

目的：近地面高浓度的臭氧会刺激和损害眼睛、呼吸系统等黏膜组织，对人体健康产生负面作用。专家表示，从长期观测来看，尽管臭氧超标集中在日照充足的4月至9月，但结合国外治理经验，随着全国对pm2.5治理力度加大，空气能见度提高，臭氧超标发生的概率会不断增加，而且臭氧污染治理会比pm2.5治理的难度更大。此次理论实验，目的在于通过对臭氧理论问题的研究，特征光谱的解读，深入分析，力求加大对臭氧的认识，改善臭氧造成的问题。

意义：臭氧既是可能危害人类健康的杀伤性武器，又是防止紫外辐射直接直接照射到地面的有效保护伞。因此，对臭氧的态度不能一概否认也不能全盘接受，只有通过理论实验进行详尽的了解之后才能对症下药找到我们需要的点加以利用，不好的地方加以改善。从而最终达到造福人类己身的目的。

国内外研究现状

1840年德国c.f.舍拜恩在电解稀硫酸时 ，发现有一种特殊臭味的气体释出，因此将它命名为臭氧 。1785年，德国人在使用电机时，发现电机放电时产生一种异味。1840年法国科学家克里斯蒂安弗雷德日将它确定为臭氧。

2. 研究的基本内容

由于臭氧国内的研究并不领先，所以对其的研究需要参考大量外国的技术和文献。臭氧的理论研究需要对高斯软件的熟练使用，因此在前期对高斯软件进行细致的学习是有必要的。

利用高斯软件，采用b3lyp/6-311 g（d,p）的方法，计算了：

1.臭氧分子的几何结构2.臭氧分子占据轨道和空轨道的能级分布3.不同振动模式下，在不同外加电场下，臭氧红外光谱强度和拉曼强度的变化规律

4.在同样基组的水平上采用tddft方法研究了同样强度的外电场对臭氧分子的uv-vis吸收光谱,谐振强度，激发波长和激发能产生的影响。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：在沿o-o连线方向上的不同外场（-0.016—0.016(a.u.)）下，采用b3lyp/6-311 g(d,p)方法，优化得到臭氧分子的稳定构型，讨论了外电场对臭氧分子的基态结构参数、电偶极矩、电荷分布、键长分布、homo能量、lumo能量及6种之中的2种振动的振动频率、ir强度、拉曼强度；在此基础上利用tddft/b3lyp/6-311g (d,p)方法计算了臭氧分子的激发能，谐振强度，吸收波长随电场的变化情况及臭氧分子uv-vis光谱，随外电场的增加，不同的吸收峰发生了不同程度的蓝移或者红移。

进度安排： 2016年10月—11月：根据自己感兴趣的研究方向，与老师讨论，并有针对性地搜集各种参考资料后初步选定题目。2018年11月上旬—2018年11月下旬：选定毕业论文的题目，开展毕业论文的相关工作。2018年12月-2019年2月：搜集各种参考资料并整理，完成任务书和开题报告，并进行修改、提交。2019年2月-2019年3月：整理所得材料，制定后期需要做的任务等。2017年3月到2017年4月上旬：开始理论研究进程并同时进行毕业论文的撰写，完成初稿交给老师。2017年4月中旬—2017年5月上旬：对初稿中存在的问题以及老师提出的意见进行修改，完成最终定稿。

2017年5月中下旬：完成毕业论文的撰写，准备答辩

预期效果： 熟练掌握高斯软件的使用。通过大量的材料分析比对，以及自己的计算等对臭氧分子的结构，应用，特征光谱的变化规律能级分布有全面深入的了解。

4. 参考文献

[1] gaussian 09, revision d.01, m. j. frisch, g. w. trucks, h. b. schlegel, et al. gaussian, inc., wallingford ct, 2009.

[2] ] condon, e. a theory of intensity distribution in band systems [j]. physical review ,1926,28: 1182–1201.

[3] 唐利斌，姬荣斌，刘树平，等. ghb光学性质的 dft 理论计算研究[j]．红外技术,2011,33(9):3~5.