溴化铯的分子结构

简介

溴化铯(CsBr)是在工业生产中应用很广泛的固体材料，作为涂层可以提高Cs-Te光电阴极的稳定性和寿命，也可以合成能提升有机发光器件发光性能和使用寿命的CsPbBr3。还可以用CsBr作为衬底 制备太阳能电池。但在潮湿的环境下，CsBr分子中的溴元素与臭氧反应生成溴自由基，这些基团 与臭氧循环反应，形成臭氧空洞，因此研究CsBr的性质和解离对保护大气层是很有必要的。

溴化铯分子在外电场作用下会发生一系列物理和化学变化，例如分子化学键、分子轨道、晶体感 应、激发光谱等发生变化，因此加外电场来研究分子的物理性质成为当下理论研究的热门领域之一。目前对CsBr的研究主要是以其为基质激励发光性能、高压下CsBr的特性、CsBr晶体 作为新型RPL材料、以及CsBr对新型玻璃的性能影响等，但对CsBr外加电场的研究还没有相关报道[1]。

图1溴化铯的性状 

分子结构

溴化铯分子是线性双原子分子。对溴化铯分子在无外电场下的不同基组进行优化计算，将优化出的平衡核间距Re与实验值做比较。数据表明 Semi-empirical/PM6方法得到的平衡核间距与实验值符合较好，故下文加外电场时均选用Semi-empirical 方法PM6基组进行模拟计算，在溴化铯分子基态稳定构型上建立笛卡尔坐标系(Z轴平行于 Br-Cs连线)。

通过相同的方法对溴化铯分子结构进行优化，研究了不同外电场(−0.015-0.035 a.u.)对分子电荷布居数的影响。Cs原子带正电荷，Br原子带负电荷，分子整体呈中性，即两个原子带有相同的电荷量。随着外电场的增强电荷布居数均逐渐减小，这表明电子由Br原子向Cs原子移动。综上所述可以对溴化铯分子加负向电场，将其解离收集，这将为保护臭氧层和对CsBr进行进一步研究提供理论基础[2]。

参考文献

[1]郭世明. 铜、锰共掺杂溴化铯纳米晶的制备及光谱调控[D]. 东南大学, 2022. DOI:10.27014/d.cnki.gdnau.2022.001789

[2]安桓,向梅,布玛丽亚·阿布力米提等. 外电场下溴化铯的分子结构和解离特性 [J]. 量子电子学报, 2022, 39 (03): 316-323.