密度泛函理论计算在Fenton技术研究中的应用
程凡,石冬妮,蒋进元,李君超,李慧玲,宋浩洋

Application of density functional theory calculation in Fenton technology research
Fan CHENG,Dongni SHI,Jinyuan JIANG,Junchao LI,Huiling LI,Haoyang SONG
表1 计算程序功能及特点
Table 1 The function and characteristic of calculation program
名称适用体系程序功能及特点
Gaussian14大分子等孤立体系与周期性体系可计算过渡态能量和结构、键和反应能量、分子轨道、原子电荷和电势、振动频率、红外和拉曼光谱、核磁性质、极化率和超极化率、热力学性质、反应路径,计算可以对体系的基态或激发态执行
VASP15晶体、固体等周期性体系材料可采用周期性边界条件计算材料的键长、键角、晶格常数、原子位置构型、体弹性模量和弹性常数、能级、电荷密度分布、能带、电子态密度、光学性质、磁学性质、晶格动力学性质等
Turbomole16较小分子除了几何优化、对能量和电子特性等的计算外,其算法也着眼于在降低内存和硬盘需求的同时达到计算的快速稳定
ADF17大分子、团簇等较大体系作为世界上最早的DFT程序,主要擅长于大分子、团簇等大体系性质的计算,可计算能量、电子密度、热力学性质以及丰富的光谱性质等
DMol318气相、溶液、固体等系统限制和非限制性DFT计算、预测结构和能量、搜索和优化过渡态、图形显示反应路径、内坐标几何优化、计算频率等功能,新增的功能还可对氢键进行模拟,获得更准确的结构与其他计算结果
Molcas19大分子体系可用于计算分子结构、键能、化学反应的能垒、激发能(包括自旋-轨道耦合)、振动分辨吸收光谱以及各种分子特性等,擅长激发态、过渡态以及过渡金属等体系的计算
ORCA20擅长开壳层分子可进行几何优化计算以及预测大量的不同理论级别的光谱参数,特别着重于开壳层分子的光谱计算,可以处理环境的影响和相对论效应