摘要

采用第一性原理研究了半菁-二氧化钛团簇形成的配合物(hemicyanine-(Ti O2)n)的光电子转移过程,这里n分别取5,9,15.配合物基态构型采用密度泛函理论方法进行优化,而激发态采用含时密度泛函理论进行计算.采用长程相关校正的密度泛函CAM-B3LYP和ωB97X-D计算的激发能与实验值吻合得很好.依据广义Mulliken-Hush(GMH)公式,基于密度泛函理论得到的波函数被用来计算电荷转移积分,进而可根据Marcus理论计算出电荷分离速率常数(kCS)和电荷回传速率常数(kCR).计算结果表明电子从染料到(Ti O2)n团簇的传递有多条通道,这使得kCS具有更大值,相反,只具有单通道的电荷回传降低了kCR值,与kCS相比甚至可以忽略,这表明在所研究的体系中电荷回传是不利的.