采用太赫兹时域光谱技术测量了 3,4-二氯苯胺和 2,5-二氯苯胺在 0.2~2 THz波段的吸收谱, 3,4-二氯苯胺在 1.00 THz,1.48 THz,1.88 THz处有 3个吸收峰, 2,5-二氯苯胺在 0.83 THz, 1.04 THz,1.17 THz处有 3个吸收峰, 吸收峰峰位强度也有明显不同。采用密度泛函理论进行理论光谱计算, 理论光谱与实测光谱一致性良好。结果表明通过太赫兹时域光谱技术可以实现 3,4-二氯苯胺和 2,5-二氯苯胺 2种同分异构体的指纹检测, 为太赫兹波段有明显特征吸收峰的毒性物质检测提供了一种快速、准确的方法。

邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为邻苯二甲酸酯类(PAEs), 是一种常用的塑化剂。 DBP极易转移进入大气、 水体、 土壤和食品中, 对环境与人体健康造成伤害。 应用第一性原理, 采用密度泛函理论(DFT) B3LYP方法, 在6-31G*基组水平上对DBP分子基态的平衡几何构型和能量进行优化, 利用Gaussesview 5.0软件得到了DBP的红外(infrared, IR)振动光谱。 与实验得到的DBP溶液的傅里叶变换红外光谱相比较, 在400～4 000 cm-1波段范围内, 理论模拟与实际测得的红外光谱的特征吸收峰基本保持一致, 且实验测得的基团振动位置也可与红外理论基团特征峰位置相对应。 考虑到实验条件以及温度等因素的影响, 理论光谱与实验光谱吻合得较好。 通过对实验光谱相对于理论光谱对应峰值的线性拟合发现, 其相关度≥99%。 这为DBP的检测与分析提供了一定的理论依据。

芦荟以其丰富的多糖、蛋白质、氨基酸、维生素、活性酶及对人体有益的微量元素被广泛用于各个领域。 然而其主要活性成分芦荟苷同时也是一种致敏成分， 更有甚者可能会引起严重的过敏反应。 将红外、拉曼光谱应用于芦荟苷结构的表征， 并将密度泛函数理论应用到理论计算中， 利用B3LYP/6-31G(d)基组分析振动， 可以更好地理解芦荟苷分子的振动频率。 通过比较溶液的酸碱性以及最佳溶剂， 最终选定在中性条件下， 水作为溶剂为最佳实验条件， 测定芦荟苷的检测限可以达到5　ppm的水平， 为芦荟苷含量的快速检测奠定了理论基础。

采用密度泛函理论(DFT)对7-(3,6-二硝基-N-p-乙烯基苯基咔唑)香豆素分子做理论研究。用B3LYP/6-31G(d, p)对其几何结构进行优化, 得到其最稳定构型及能量。在优化结构的基础上, 对其进行频率分析得到了分子的红外光谱和拉曼光谱, 并对谱线中的各峰值做了具体指认, 同时也得到了分子的最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)能隙为2.150 eV。利用含时密度泛函理论(TDDFT)对该分子的激发态进行计算, 得到最低十个跃迁允许的单激发态。对前线分子轨道最高占据轨道和最低空轨道分析得到, C-C原子之间形成了离域π键。研究结果表明: 7-(3,6-二硝基-N-p-乙烯基苯基咔唑)香豆素是一种良好的有机半导体材料, 并具有很好的发光性能。

利用实验方法测定了标题化合物的紫外吸收光谱、 荧光发射光谱和相对荧光量子产率, 结果表明该化合物具有较强的荧光性质。 采用密度泛函理论(density functional theory, DFT)中的杂化密度泛函B3LYP方法, 在6-311G(d)基组水平上对该化合物基态分子构型进行了几何结构全优化, 得到了其最稳定构型、 总能量及HOMO与LUMO能级差。 研究结果说明: 分子具有较强的芳香性和较大的共轭体系。 振动频率分析说明, 标题分子优化后的结构稳定。 将优化后的基态结构应用含时密度泛函理论(TD-DFT), 在B3LYP/6-311G水平上计算并研究了此化合物的吸收光谱。 用单激发组态相互作用(single-excitation configuration interaction, CIS)法优化了标题分子的激发态构型, 并在此基础上用TD-DFT//B3LYP/6-311G方法计算了这种化合物的发射光谱。 结果表明, 理论计算的光谱数据与实验结果较吻合。

反式乙烯基联吡啶具有极好的拉曼散射信号, 经常用做探针分子。 利用密度泛函理论（DFT）理论, 采用BP86, BPw91和B3LYP等方法, Ag原子使用赝式基组, H, C, N等原子使用6-31++G(d,p)基组, 计算了反式乙烯基联吡啶与银配合物（t-BPE-Ag）的Raman光谱, 并且利用势能分布（PED）计算结果对t-BPE分子Raman光谱和SERS谱进行了详细的归属, DFT理论得到结果说明根据DFT理论计算t-BPE-Ag配合物得到的Raman光谱与实验SERS谱基本一致, 并且键连Ag原子越多, 与实验值会更接近, t-BPE-Ag配合物HOMO与LUMO的能级差估计在449～912 nm范围内。

用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在6-31G*基组上对GaNm(m=2-7)和Ga2Nm(m=3-6)中性和阴阳离子团簇的几何结构和振动光谱进行了系统的研究。得到了各团簇的几何结构和稳定性幻数规律,这些团簇的几何结构均为平面结构;富N氮化镓团簇的N-N键的振动频率为2200 cm-1;所有团簇中都有N2或N3分子单元,而且在所有分子中N3分子单元中的两个N-N键长也基本相同;富N氮化镓离子系列团簇的能隙范围比其对应中性系列团簇的宽。

采用密度泛函理论(DFT)中的UB3LYP方法在6-311+G(2d,2p)水平上研究了五重态和三重态的FeCH2与H2反应的机理,在UB3LYP结构优化的基础上,用耦合簇理论方法UCCSD(T)在相同水平下对各驻点进行了单点能校正.结果表明,该反应在三重态和五重态上的势能面非常相似,存在两个过渡态(TS1、TS2)和两个中间体(M1、M2).反应的第一步是产生分子复合物(H2)FeCH2,其能量分别比反应物低16.6(五重态)和20.3kJ/mol(三重态);第二步是H2的加成形成HFeCH3中间体,第三步是CH4的消除反应.其中CH4的消除为整个反应的速控步骤.H-H键的活化在五重态上是不可逆的,反应将最终形成五重态产物,整个反应可放出能量300.6kJ/mol.

用B3LYP-DFT方法对GanN2(n=1～7)和GanN(n=2～8)团簇的结构与稳定性进行了研究.在6-31G*水平上进行了结构优化和频率分析,得到了GanN2(n=1～7)和GanN(n=2～8)团簇的基态结构.在GanN(n=2～8)团簇的基态几何结构中,N原子处在分子结构的中心;在GanN2(n=1～3)团簇中,N-N键比Ga-N键强;在GanN2(n=4～7)团簇中存在Ga3N单元和Ga4N单元.在GanN2(n=1～7)和GanN(n=2～8)团簇中,Ga4N2,Ga6P2,Ga3N,Ga5N和Ga7N较其它团簇稳定.

用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-31G*水平上,对(GaP)n,(GaP)+n和(GaP)-n(n=1～6)团簇的几何结构、红外光谱和热力学稳定性及电子态进行了研究.得到了(GaP)n,(GaP)+n和(GaP)-n(n=1～6)团簇的基态结构.结果表明:团簇的电荷状态对簇合物的结构有影响;在(GaP)n,(GaP)+n和(GaP)-n(n=1～6)团簇中,n=3,5团簇的基态结构较稳定.