DFT计算如何解释催化反应的选择性?
密度泛函理论(DFT)在催化反应选择性研究中扮演着至关重要的角色。它不仅能够揭示催化反应的微观机制,还能通过计算吸附能、反应能垒、电子结构等参数,解释反应产物的选择性。以下将从多个角度详细阐述DFT如何解释催化反应的选择性,并结合具体实例进行说明。
密度泛函理论(DFT)在催化反应选择性研究中扮演着至关重要的角色。它不仅能够揭示催化反应的微观机制,还能通过计算吸附能、反应能垒、电子结构等参数,解释反应产物的选择性。以下将从多个角度详细阐述DFT如何解释催化反应的选择性,并结合具体实例进行说明。
HOMO-LUMO能隙(ΔE)是关键指标,其中最低未占分子轨道能量直接反映位点接受电子对的能力——越低(即轨道能量越接近费米能级),接受电子对的能力越强。
为攻克激发态计算难题,TD-DFT将理论延伸至吸收光谱与荧光性质研究,针对电荷转移态精度不足的挑战,长程校正泛函(如CAM-B3LYP)通过优化势能分布实现精准改进。
这个公式揭示了静电势是描述静电场性质的一个更为基础的物理量。对于一个由原子核A和电子密度分布p(r'')构成的分子体系,其在空间任意点r处产生的静电势V(r)可以通过以下积分公式精确计算: