间苯二酚-甲醛气凝胶单体分子结构研究

第21卷第3期原子与分子物理学报V o l.21，№.3 2004年7月J O U R N A LO FA T O M I CA N D M O L E C U L A RP H Y S I C S J u l.，2004

文章编号：1000-0364（2004）03-0415-06

间苯二酚-甲醛气凝胶单体分子结构研究✷

王丽莉1，2，唐永建2，蒋刚1

（1.四川大学原子与分子物理研究所，成都610065；2.中物院激光聚变研究中心，绵阳621900）

摘要：本文用B3L Y P密度泛函方法，在6-311G、6-311++G、6-311G**和6-311++G**基组水平

上，全空间优化了间苯二酚和甲醛单体分子的几何结构，得到间苯二酚和甲醛分子稳定结构均为平面构

型，在不同基组下计算的结果表明极化函数对间苯二酚分子结构有明显影响，而扩散函数对其影响不大；

并在此基础上全空间优化了单元／二元羟甲基间苯二酚的平衡构型，得到单元／二元羟甲基间苯二酚单体

各分别存在四种异构体，计算了间苯二酚和羟甲基间苯二酚的电荷分布，分析了亚稳态向最稳态过渡的趋

势。

关键词：间苯二酚；羟甲基间苯二酚；分子结构；电荷分布

中图分类号：O561.1文献标识码：A

T h e s t u d y f o r g e o L e t r y s t r u c t u r e o f r e s o r c i n o l-f o r L a l d e h y d e a e r o g e l sL o n o L e r s

W A N GL i-l i1，2，T A N GY o n g-j i a n2，J I A N GG a n g1

（1.I n s t i t u t e o f A t o m i c a n dM o l e c u l a r P h y s i c s，S i c h u a nU n i v e r s i t y，C h e n g d u610065，P.R.C h i n a；

2.R e s e a r c hC e n t e r o f L a s e r F u s i o n，C A E P，M i a n y a n g621900，P.R.C h i n a）

A b s t r a c t：U s i n g G a u s s i a n98p r o g r a m，t h ee q u i l i b r i u m g e o m e t r i c a l m o l e c u l es t r u c t u r e so fr e s o r c i n o la n d f o r m a l d e h y d e a r e o b t a i n e dw i t hB3L Y Pm e t h o d s a n d6-311G，6-311++G，6-311G**a n d6-311++ G**b a s i s s e t s.T h e r e s u l t s s h o w t h a t r e s o r c i n o l a n d f o r m a l d e h y d e a r e p l a n e s t r u c t u r e；O n d i f f e r e n t b a s i s s e t s ，t h e p o l a r i z a t i o nf u n c t i o n s，r a t h e r t h a nd i f f u s e f u n c t i o n s，a r e i m p o r t a n t f o r t h e g e o m e t r i c a l s t r u c t u r eo f r e s o r c i n o l.T h e n o p t i m i z e d f o u r s t r u c t u r e s o f s i n g l e a n dm u l t i-m e t h y o l r e s o r c i n o l.A t s a m e t i m e，t h e c h a r g e d i s t r i b u t i o n s o f r e s o r c i n o l a n dr e s o r c i n o l-f o r m a l d e h y d ea r ec a l c u l a t e d，a n dt h ed i r e c t i o no f t r a n s f o r mf r o m m e t a s t a b i l i t y t o s t a b i l i t y i s p r i m a r y i n v e s t i g a t e d.

K e y w o r d s：R e s o r c i n o l；M e t h y o l r e s o r c i n o l；M o l e c u l e s t r u c t u r e；C h a r g e d i s t r i b u t i o n

1引言

间苯二酚-甲醛有机气凝胶（R F）具有孔洞率高（达95%以上），比表面积大（400~1000m2／g），纳米结构可控（典型孔洞尺寸为1~50n m，构成网络的胶体颗粒直径为1~15n m），密度范围广（0.03~0.8 g／c m3）等特点，在光学、热学、电学、声学和机械性能等各方面具有独一无二的特性，具有广泛的用途［1］，是重要的储氢材料。对R F气凝胶的结构控制工艺和应用研究目前十分活跃并取得很大进展，但对其形

✷收稿日期：2003-11-14

基金项目：国家自然科学基金（批准号：10075040）资助课题

作者简介：王丽莉（1978-），女，四川大学原子与分子硕士研究生（四川大学与中物院激光聚变研究中心联合培养），现从事分子结构和有机气凝胶研究。通讯作者：蒋刚，E-m a i l：g j i a n g@s c u.e d u.c n。