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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

目的：充分的研究表明，大气圈中卤代烷烃的光解反应会产生诸多破坏大气的卤代物引发光化学烟雾和破坏臭氧层等严重问题。众所周知，氟利昂是一种很重要的化学原料，由于其具有优良的亲油性、快干性，主要将其应用于清洗剂。又因其具有易液化、易发泡的特性，制冷剂、发泡剂也为其主要用途，但近年来，随着氟利昂的大量使用，氟利昂的破坏性引起部分科学家的注意。其中氟利昂中的氯原子对大气臭氧的破坏力非常巨大。并且研究表明，氯溴双卤代烷烃中溴原子破坏臭氧层的能力是氯原子的40倍。而双卤代烷烃既含有氯又含有溴，对臭氧层的破坏尤为巨大。因此对双卤代烷烃的光解动力学的研究十分重要。

意义：近年来研究人员发现，物质分子在外电场作用下的特性也是研究物质分子的又一重要的方法。在外电场作用下的电子，由基态转向激发态会使得物质的性质发生极大的转变，分子在经过外场的作用后会产生大量的能量较高的次级电子和分子激发态，进而发生一系列的化学和物理变化，通过这一方法可以更全面的理解外加电场对分子结构的影响进而探索物质的潜在特性。从现有文献来看，氟利昂在外电场下的解离机理机制尚未见文章进行系统的研究，而大气平流层臭氧一直为氟利昂的排放所困扰。假设在氟利昂排放时可以对其施加电场，在未与臭氧作用时电离氟利昂，另其失去与臭氧作用的关键条件即可保护臭氧层。本文据此原理，为电离氟利昂提供理论实验数据以及分析。

国内外研究现状

1.国内研究现状：

2. 研究的基本内容

（1）首先对氯溴双卤代烷烃进行分析，利用Gaussian09软件包中设置B3LYP/6-311 G(d ,p)方法，对氯溴双卤代烷烃分子C_nH_2nBrCl(n=1-16)在基组水平上进行分子结构优化、红外光谱计算构型。根据计算数据进行分析比较，得到了氯溴双卤代烷烃C-Br键和C-Cl键的键长键角等构型参数，随烷基支链长度增加(n从1到16)的变化趋势图。研究概述了氯溴双卤代烷烃的红外光谱相关振动随烷基支链长度增加的重要变化规律。

（2）其次，对氟利昂进行研究，在实验中运用密度泛函理论，对氟利昂在6-311 G(d，p)基组进行结构优化，得到了CCl₃F的分子结构优化图，以及对红外光谱进行规律总结。随后逐步在X轴方向增加电场（F=-0.025-0.025a.u.）,得到了随着外加电场的增加氟利昂中C-Cl键的键长变化趋势图，还得到了随着外加电场的增加对CCl₃F分子结构、偶极矩、总能量、电荷分布产生影响。更好的分析出在外加电场增加的情况下氟利昂的解离机制。我们还得到了氟利昂的C-Cl键的特征吸收峰以及能隙差E_G，这些因素对该分子的跃迁解离意义重大，同时的验证了上文CCl₃F分子结构、偶极矩、总能量、电荷分布所得到的解离特性。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

(1)首先研究氯溴双卤代烷烃分子随着外加烷基支链的增加，进行氯溴双卤代烷烃分子中c-cl的键长、键角的变化趋势分析。同时，得到c-cl键的特征吸收光谱以及振动模式，并对其振动特征吸收峰变化趋势进行研究。

（2）最后对氟利昂分子在外加支链不变的情况下，进行外加电场的分析。其中包括随着外加电场的增加，对氟利昂分子中c-cl键的键长、键角、偶极矩、总能量、电荷分布变化趋势的研究。并得到其特征吸收峰以及homo与lumo所产生的能隙差e_g，这对分析氟利昂分子的跃迁解离有着重要的意义。

4. 参考文献

[1]lovelock je. natural halocarbons in airand in the sea.[j]nature,1975,256(5514):193-4.

[2]列淦文,叶龙华,薛立.臭氧胁迫对植物主要生理功能的影响[j].生态学报,2014,34(2):294-306.

lie jin wen,ye long hua,xue li. effects ofozone stress on major plant physiological functions[j].acta ecologicasinica,2014,34(2):294-306.