基于聚集誘導發光的計算化學實驗設計

魏玉玲

（南京郵電大學材料科學與工程學院，南京 210023）

0 引 言

聚集誘導發光（AIE）［1-3］在溶液中不發光或者發光很弱，而在固態或聚集狀態下發光增強。在材料制備實驗課中學生可以觀察到明顯的實驗現象，但對其發光機理卻知之甚少，學生期望能進一步探索研究其發光機理。本實驗選取5，5′-雙（2，2-二苯基乙烯基）聯噻吩（BDPV2T）［4］為研究對象，其主鏈是具有π 共軛結構的噻吩苯環結構，兩端連有AIE 特征基團，分子結構簡單計算量小，適合開展實驗教學。

本文以AIE 材料的分子運動受限機理（RIM）為例，設計一個計算化學實驗，為材料類專業本科生提供一個認識和學習計算化學的方式。提升學生在光電功能材料設計、開發方面的能力，加深學生對相關知識和基本理論的理解，掌握計算化學基本方法并遷移至不同場景應用。

1 計算理論與方法

1.1 計算軟件

本課程所用計算軟件主要有Gaussian、MOMAP，其中幾何結構優化和頻率計算使用Gaussian 進行［5］，速率計算和正則模式分解使用MOMAP軟件［6］計算。

Gaussian軟件是目前應用最廣泛的一款計算化學軟件，能夠適配不同規格的計算級別。可以執行結構優化、振動分析、吸收發射光譜等一系列計算任務。

MOMAP（分子材料性質預測軟件）是由清華大學帥志剛教授課題組、中國科學院化學研究所有機固體實驗室理論組和鴻之微科技（上海）股份有限公司聯合研發的一套研究多原子分子光譜、輻射和無輻射過程的軟件包。該軟件操作簡便，導入相應軟件后，修改相應.inp文件即可計算，適合本科生和研究生教學。……