将广义玻恩模型自洽地纳入RCI-LC-DFTB方法以研究光诱导电荷分离态

《Journal of Chemical Theory and Computation》：Self-Consistent Incorporation of Generalized Born Model into RCI-LC-DFTB for Photoinduced Charge-Separated States

　　

摘要

将广义玻恩模型自洽地纳入基于限制的构型相互作用长程校正密度泛函紧束缚框架中，可以实现对光诱导电荷分离状态中溶剂极化效应的特定状态描述。在该模型中，广义玻恩模型的贡献是根据选定目标状态的电荷分布构建的，并通过有效的单电子算符引入构型相互作用哈密顿量中，从而保留了电荷局域化绝热构型的化学直观解释。我们将该方法应用于由不同长度的苯乙烯基-乙炔桥连接的两个三苯胺-萘二酰亚胺供体-受体对。计算结果表明，溶剂极化显著稳定了电荷分离状态，改变了局部激发态与电荷分离态之间的能量顺序，从而从热力学上推动电荷分离。这种方法为描述大型供体-受体体系中的特定状态溶剂化作用和光物理动力学过程提供了一种计算效率高且化学意义清晰的框架。