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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 量子化学 » 其他 » How to select the LUMO* orbital of dye/TiO2 complexes
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yingtu

金虫 (初入文坛)

[交流] How to select the LUMO* orbital of dye/TiO2 complexes

香豆素染料作为敏化剂连接到二氧化钛纳米簇上后会看到一个新的定义LUMO*
a.有的文章中定义其为：其dye/TiO2 complexes 的LUMOs 轨道与free dye LUMO轨道最为相似的那个轨道定义为LUMO*.
b.也有的定义为离域在整个体系上的轨道并且在染料吸光激发中占很大成分。
在我自己的研究中发现符合第一条, 但是电荷并没有里遇到整个体系，而是电荷大部分局限在染料和锚固基团上，二氧化钛纳米簇的贡献却很少，但是在吸收中却占有很大成分，那我们可以将定义为LUMO*吗？（其中也会有一些轨道的电荷密度离域在整个体系上，但在吸收中的贡献不大）
各位高人有无很好的依据来解释如何选择
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  • 附件 1 : Molecular_Design_of_Porphyrins_for_Dye-Sensitized_Solar_Cells_.pdf
    • 2013-04-18 10:12:18, 911.76 K

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1楼 2013-04-18 10:13:10
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readytogo

荣誉版主 (文学泰斗)
★ ★
yingtu(金币+5): 谢谢参与
yingtu: 金币+1 2013-04-18 10:47:16
LUMO:Lowest Unoccupied Molecular Orbital，未占有电子的能级最低的轨道称为最低未占轨道。
HOMO:Highest Occupied Molecular Orbital，已占有电子的能级最高的轨道称为最高已占轨道。
LUMO和HOMO统称为前线轨道。
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2楼2013-04-18 10:22:32
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readytogo

荣誉版主 (文学泰斗)
★ ★
yingtu(金币+5): 谢谢参与
yingtu: 金币+1 2013-04-18 10:47:21
前线轨道理论的创始人福井谦一指出，分子轨道中能量最高的填有电子的轨道和能量最低的空轨道在反应只是至关重要的。福井谦一认为，能量最高的已占分子轨道（简称HOMO）上的电子被束缚得最松弛，最容易激发到能量最低的空轨道（简称LUMO）中去，并用图象来说明化学反应中的一些经验规律。因为HOMO轨道和LUMO轨道是处于前线的轨道，所以称为前线轨道（简称FMO）。
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3楼2013-04-18 10:22:44
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readytogo

荣誉版主 (文学泰斗)
★ ★ ★ ★ ★ ★
yingtu(金币+5): 谢谢参与
yingtu: 金币+5 2013-04-18 10:45:01
1，3-丁二烯的四个分子轨道
例如，1，3-丁二烯分子中总共有4个π电子，可形成4 个分子轨道ψ1，ψ2，ψ3，ψ4，其中ψ1和ψ2为成键轨道，ψ3和ψ4为反键轨道。当丁二烯处于基态时，分子轨道ψ1和ψ2各有两个电子，电子态为ψ12，ψ22，因E2 > E1，所以ψ2就是HOMO轨道。ψ3和ψ4是空轨道，而E3 < E4，所以ψ3是LUMO轨道。ψ2和ψ3都为前线轨道。
化学键的形成主要是由FMO的相互作用所决定的
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4楼2013-04-18 10:22:59
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camille123

金虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★
yingtu(金币+5): 谢谢参与
yingtu: 金币+3 2013-04-18 10:53:50
应该是可以的，LUMO的定义就是最低空轨道，然而有时候通过计算，LUMO会比HOMO的能量要低，它的电荷也比较离域，可以定义为LUMO*
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5楼2013-04-18 10:43:40
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假大空

木虫之王 (文学泰斗)
★
yingtu(金币+5): 谢谢参与
学习、学习
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6楼2013-04-18 10:46:03
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yingtu

金虫 (初入文坛)
引用回帖:
4楼: Originally posted by readytogo at 2013-04-18 10:22:59
1，3-丁二烯的四个分子轨道
例如，1，3-丁二烯分子中总共有4个π电子，可形成4 个分子轨道ψ1，ψ2，ψ3，ψ4，其中ψ1和ψ2为成键轨道，ψ3和ψ4为反键轨道。当丁二烯处于基态时，分子轨道ψ1和ψ2各有两个电子， ...

相关的知识我也了解，但是现在这是我发现很多比较符合 文章中所说的LUMO*轨道，但是不知道该如何选择哪一个才是真正地LUMO*轨道，从而无法来说明电荷注入的方式，但是同样谢谢你的解答
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7楼2013-04-18 10:47:01
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camille123

金虫 (正式写手)
★
yingtu(金币+5): 谢谢参与
应该是可以的，LUMO的定义就是最低空轨道，然而有时候通过计算，LUMO会比HOMO的能量要低，它的电荷也比较离域，可以定义为LUMO*
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8楼2013-04-18 10:47:06
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laihx38j

禁虫 (职业作家)
★
yingtu(金币+5): 谢谢参与
本帖内容被屏蔽
9楼2013-04-18 10:47:15
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laihx38j

禁虫 (职业作家)
★
yingtu(金币+5): 谢谢参与
本帖内容被屏蔽
10楼2013-04-18 10:47:24
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laihx38j

禁虫 (职业作家)
★
yingtu(金币+5): 谢谢参与
本帖内容被屏蔽
11楼2013-04-18 10:47:31
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camille123

金虫 (正式写手)
★
yingtu(金币+5): 谢谢参与
也许可以
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12楼2013-04-18 10:47:36
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yingtu

金虫 (初入文坛)
引用回帖:
12楼: Originally posted by camille123 at 2013-04-18 10:47:36
也许可以

谢谢，我在查阅一下其他文献看看
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13楼2013-04-18 10:54:39
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ggdh

专家顾问 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
能量最低的就是LUMO 而无论其分布。
染料本身的那个lumo肯定是决定了吸收的情况。
而二氧化钛上那个离域的lumo肯定是决定了电子转移的情况。
所以电子肯定是先激发到染料的lumo，然后转移到二氧化钛上的lumo
反正过程就是这样。
至于怎么定义lumo*。那就是根据需要随便定义吧。
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14楼2013-04-18 15:39:17
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