 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
 |
 |
 |
 |
 |
| 1 | 1/1 | 返回列表 |
| 查看: 661 | 回復(fù): 0 | |||
yjcmwgk禁蟲 (文壇精英)
密度泛函·小卒
|
[交流]
【原創(chuàng)】DSSC中電子從Dye注入TiO2時的吉布斯自由能的變化的計(jì)算方法
|
|
該貼為原創(chuàng)帖，但非首發(fā)帖。首發(fā)帖一分鐘前發(fā)在了量化版。因此請勿置為資源帖，謝謝當(dāng)值版主！ DSSC中電子從Dye注入TiO2時的吉布斯自由能的變化的計(jì)算方法 電子從從Dye注入TiO2時的吉布斯自由能變，被認(rèn)為是第一激發(fā)態(tài)的染料分子的氧化勢E(dye*,OX)與半導(dǎo)體材料的導(dǎo)帶的還原勢E(SC,CB)之差。如公式1 ΔG(inject)=E(dye*,OX)-E(SC,CB) (1) 半導(dǎo)體的導(dǎo)帶的還原勢E(SC,CB)的計(jì)算，涉及到了VASP等計(jì)算，我不懂。但是實(shí)驗(yàn)值已經(jīng)有了。對于TiO2，這個實(shí)驗(yàn)值為4.0eV�，F(xiàn)在要算的是激發(fā)態(tài)的染料分子的氧化勢E(dye*,OX)。有兩個公式，依情況不同而選用： 第一種情況是認(rèn)為所有的激發(fā)和猝滅都是垂直躍遷，在這種情況下沒有分子結(jié)構(gòu)的變化，采用公式2 E(dye*,OX)=E(dye,OX)-λ(1,max) (2) E(dye,OX)表示基態(tài)的染料分子的氧化勢，而λ(1,max)則是從基態(tài)到得以激發(fā)態(tài)所需要的垂直激發(fā)能，在圖中表示為1號線。這種方法要比直接采用LUMO-HOMO-Gap體系準(zhǔn)確的多。畢竟，根據(jù)組態(tài)相互作用理論框架，從基態(tài)到第一激發(fā)態(tài)，絕不僅僅是從HOMO到LUMO的貢獻(xiàn)（當(dāng)然，在大部分情況下，這個躍遷還是以HOMO到LUMO的躍遷為主要貢獻(xiàn)，一般來說，HOMO-LUMO這種躍遷方式的貢獻(xiàn)，在基態(tài)到第一激發(fā)態(tài)的躍遷中能占50%以上） 如果將躍遷過程看成絕熱過程，分子有足夠的時間來重新達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，那么公式2就不再適用。很遺憾的是，有潛力的DSSC材料，恰好就是這種情況。 為了校正公式2，提出公式3 E(dye*,OX)=E(dye,OX)-E(dye,0-0) (3) E(dye,0-0)表示基態(tài)和已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的第一激發(fā)態(tài)之間的能量差，在圖中表示為2號線。這個差值是在“從基態(tài)到得以激發(fā)態(tài)所需要的垂直激發(fā)能”λ(1,max)的基礎(chǔ)上加入重組能校正因子E(S1,reorg)，如公式4和5 E(dye,0-0)=λ(1,max)-E(S1,reorg) (4) E(S1,reorg)=E[S1,Q(S0)]-E[S1,Q(S1)] (5) 式中的重組能E(S1,reorg)是垂直第一激發(fā)態(tài)和絕熱第一激發(fā)態(tài)的能量之差。式中Q(S0)和Q(S1)分別表示S0和S1的結(jié)構(gòu) DFT擅長計(jì)算S0和T1態(tài)的能量，其他不擅長。如果要使用DFT，公式5中的E(S1)可以用公式6得到 E(S1)=E(S0)+ΔE(S1) (6) 式中，ΔE(S1)表示S0-S1的躍遷能，可以通過TDDFT算得。而S1態(tài)和T1態(tài)的分子結(jié)構(gòu)往往很相似，所以在要求不高地情況下可以使用T1的分子結(jié)構(gòu)代替S1的分子結(jié)構(gòu)。不過這是權(quán)宜之計(jì)。如果有條件，還是使用CAS比較好 綜合公式1-5，我們得到非垂直躍遷情況下的ΔG(inject)的計(jì)算公式 ΔG(inject)=E(dye,OX)-λ(1,max)+E[S1,Q(S0)]-E[S1,Q(S1)]-E(SC,CB) 對于TiO2，E(SC,CB)=4.0eV  [ Last edited by yjcmwgk on 2010-6-5 at 16:21 ] |
回復(fù)此樓» 猜你喜歡
重慶交大材料學(xué)院26年碩士招生復(fù)試實(shí)施細(xì)則已出。歡迎加入光子學(xué)微結(jié)構(gòu)與器件課題組。
已經(jīng)有0人回復(fù)
-
北工大宋曉艷教授團(tuán)隊(duì)招收2026年9月入學(xué)博士【學(xué)博和專博名額均有】！
已經(jīng)有1人回復(fù)
-
物理學(xué)I論文潤色/翻譯怎么收費(fèi)?
已經(jīng)有276人回復(fù)
-
天津城建大學(xué)理學(xué)院化學(xué)、環(huán)境工程、材料物理等方向接收10人
已經(jīng)有0人回復(fù)
-
天津城建大學(xué)理學(xué)院化學(xué)、環(huán)境工程、材料物理等方向接收調(diào)劑，10人
已經(jīng)有0人回復(fù)
-
計(jì)算與實(shí)驗(yàn)科學(xué)工程國際會議(8月7-11日,香港) 二維材料分會S5與聲學(xué)換能器分會S8
已經(jīng)有0人回復(fù)
-
0702一志愿吉大B區(qū)求調(diào)劑有論文
已經(jīng)有4人回復(fù)
-
歡迎調(diào)劑到贛南師范大學(xué)智能制造與未來能源學(xué)院
已經(jīng)有26人回復(fù)
-
0702一志愿吉大B區(qū)求調(diào)劑 本科期間發(fā)表一篇Sci
已經(jīng)有4人回復(fù)
-
歡迎調(diào)劑到贛南師范大學(xué)智能制造與未來能源學(xué)院
已經(jīng)有9人回復(fù)
» 本主題相關(guān)商家推薦: (我也要在這里推廣)
相關(guān)版塊跳轉(zhuǎn)
我要訂閱樓主 yjcmwgk 的主題更新
| 1 | 1/1 | 返回列表 |
| 最具人氣熱帖推薦 [查看全部] | 作者 | 回/看 | 最后發(fā)表 | |
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 085602 307分 求調(diào)劑 +8 | 不知道叫什么！ 2026-03-26 | 8/400 |
|
|---|---|---|---|---|
|
|
[考博] 材料專業(yè)申博 +5 | 杜雨婷dyt 2026-03-29 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 英一數(shù)一總分334求調(diào)劑 +3 | 陳陽坤 2026-03-31 | 3/150 |
|
|
[考研]
 物理學(xué)調(diào)劑
+3
|
小羊36 2026-03-30 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 085601 329分調(diào)劑 +4 | yzsa12 2026-03-31 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 英一數(shù)一408，總分284，二戰(zhàn)真誠求調(diào)劑 +3 | 12.27 2026-03-30 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 367求調(diào)劑 +5 | 芋泥啵�！� 2026-03-28 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 298求調(diào)劑 +3 | 什么是胖頭魚 2026-03-30 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 085602 化學(xué)工程專碩 340分求調(diào)劑 +4 | qianbai11 2026-03-29 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 311求調(diào)劑 +6 | 冬十三 2026-03-24 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 291求調(diào)劑 +5 | Y-cap 2026-03-29 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 343求調(diào)劑 +5 | 愛羈絆 2026-03-28 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 299求調(diào)劑 +7 | 嗯嗯嗯嗯2 2026-03-27 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 339求調(diào)劑，想調(diào)回江蘇 +6 | 烤麥芽 2026-03-27 | 8/400 |
|
|
|
[考研] 295求調(diào)劑 +5 | 1428151015 2026-03-27 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 352分 化工與材料 +5 | 海納百川Ly 2026-03-27 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 一志愿上海理工能源動力（085800）310分求調(diào)劑 +3 | zhangmingc 2026-03-27 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 272求調(diào)劑 +7 | 腳滑的守法公民 2026-03-27 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 調(diào)劑 +3 | 李嘉圖·S·路 2026-03-27 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 網(wǎng)絡(luò)空間安全0839招調(diào)劑 +4 | w320357296 2026-03-25 | 6/300 |
|