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    王亚超, 林晓然, 王梅, 王吉芳, 陈玲

    Characteristics of saturated triglycerides under electric field

    Wang Ya-Chao, Lin Xiao-Ran, Wang Mei, Wang Ji-Fang, Chen Ling
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    • 短-中链饱和甘油三酯是一种黏度低、可降解的液体绝缘材料, 在变压器内绝缘领域具有潜在的应用价值. 本文通过设置与绝缘油中放电相当的电场强度等级, 使用密度泛函与含时密度泛函方法研究了短-中链饱和甘油三酯分子在电场影响下的分子特性变化规律. 研究结果表明, 电场下分子结构发生明显改变, 分子键长与电场存在明显的依赖关系; 相同电场下, 随着碳链长度的增大, 分子的偶极矩增大, 分子极性增强; 在10 9V/m量级的电场强度下, 三辛酸甘油酯与三癸酸甘油酯的最高占据态分子轨道能量明显增大, 电离势急剧减小; 分子间的激发特性差异较小, 都随着电场强度的增大呈现出减小趋势, 且相同电场下分子激发能的减小幅度远小于电离势的减小幅度. 研究结果有助于提高人们对酯类绝缘介质中放电机理的认识, 并为天然酯绝缘油的性能改进提供一定的理论支撑.
      Short-medium chain saturated triglyceride is a low viscosity and degradable liquid dielectric material, which has potential applications in the field of transformer internal insulation. In this paper, the molecular properties of short-medium chain saturated triglycerides under the action of electric field are studied by using density functional theory and time-dependent density functional theory. The results show that the molecular bond length is obviously dependent on the electric field intensity, which is consistent with the shift of the infrared wave number peak. Under the same electric field, with the increase of the length of carbon chain, the dipole moment and polarity of the molecule increase correspondingly. When the electric field intensity is 10 9V/m, the energy of the highest occupied molecular orbital of tricaprylin and tricaprin increases obviously, and the ionization potential decreases sharply. The difference in excitation characteristic between molecules is small, and the decrease of excitation energy is much smaller than that of ionization potential under the same electric field. The results are helpful in improving the understanding of discharge mechanism in ester dielectric, and provide the theoretical support for the performance improvement of natural ester insulating oil.
          通信作者:林晓然,lxr1236@126.com; 王梅,qfwmei@126.com;
        • 基金项目:河北省高等学校科学技术研究项目(批准号: QN2019069)和河北经贸大学科研基金(批准号: 2019YB11)资助的课题.
          Corresponding author:Lin Xiao-Ran,lxr1236@126.com; Wang Mei,qfwmei@126.com;
        • Funds:Project supported by the Science and Technology Research Project of Higher Education of Hebei Province, China (Grant No. QN2019069) and the Research Foundation of Hebei University of Economics and Business, China (Grant No. 2019YB11).
        [1]

        [2]

        [3]

        [4]

        [5]

        [6]

        [7]

        [8]

        [9]

        [10]

        [11]

        [12]

        [13]

        [14]

        [15]

        [16]

        [17]

        [18]

        [19]

        [20]

        [21]

        [22]

        [23]

        [24]

        [25]

        [26]

        [27]

        [28]

        [29]

        [30]

        [31]

        [32]

      • 方法 甘油
        三酯
        波数v/ cm–1
        C—O—O C=O C—H
        C2:0 1235.8 1816.3 2938.4
        C4:0 1185.9 1809.5 2938.3
        HF/631+
        G*/0.90
        C6:0 1162 1809.2 2926.4
        C8:0 1179.5 1809.1 2926.2
        C10:0 1160.2 1808.9 2908.9
        C2:0 1173.9 1787.1 2602.1
        C4:0 1131.2 1778.3 2993.7
        B3LYP/631G*/0.96 C6:0 1126.8 1778.2 2983.1
        C8:0 1125.2 1778.2 2981.7
        C10:0 1089.3 1778.2 2907.7
        C2:0 1181.6 1756.8 2956.7
        C4:0 1123.3 1750.7 2987.5
        B3LYP/631+G*/0.96 C6:0 1119.1 1750.5 2975.6
        C8:0 1117.6 1750.4 2940.5
        C10:0 1116.5 1750.4 2943.9
        C2:0 1164.1 1751.3 2936.3
        C4:0 1107.6 1745.4 2966.1
        B3LYP/6311++G**/0.96 C6:0 1104.2 1745.1 2959.5
        C8:0 1103 1745 2895.9
        C10:0 1102.3 1745 2929.9
        C2:0 1208.0 1738.6 2950.0
        实验值 C4:0 1159.0 1736.5 2962.5
        C6:0 1159.8 1744.4 2950.4
        C8:0 1155.5 1747.5 2958.3
        C10:0
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        E/(108V·m–1) 2C—9O/Å 12C—9O/Å 12C=13O/Å 5C—10O/Å 14C—10O/Å 14C = 15O/Å 1C—11O/Å 16C=17O/Å
        –38 1.435 1.389 1.205 1.434 1.379 1.209 1.438 1.214
        –25 1.434 1.388 1.207 1.433 1.379 1.207 1.432 1.211
        –13 1.434 1.384 1.207 1.431 1.376 1.207 1.430 1.209
        –5.1 1.434 1.381 1.207 1.431 1.373 1.206 1.429 1.208
        –2.6 1.434 1.380 1.207 1.432 1.372 1.208 1.428 1.208
        0 1.434 1.380 1.207 1.433 1.371 1.207 1.428 1.207
        2.6 1.434 1.379 1.207 1.433 1.370 1.208 1.428 1.207
        5.1 1.434 1.378 1.207 1.434 1.369 1.208 1.428 1.207
        13 1.435 1.375 1.208 1.436 1.366 1.210 1.428 1.206
        25 1.434 1.373 1.209 1.439 1.360 1.213 1.428 1.205
        38 1.434 1.370 1.211 1.443 1.355 1.216 1.425 1.203
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        E/(108V·m–1) Composition of the HOMO and LUMO (>3%)
        –38 HOMO 5C∶3.73, 12C∶4.49, 37C∶3.35, 40C∶11.88, 43H∶4.08, 45C∶18.02, 46C∶13.24, 47H∶4.2, 48H∶10.08, 50H∶6.99
        LUMO 1C∶18.58, 2C∶18.88, 5C∶31.84, 18C∶6.56, 19C∶10.27, 22C∶6.87
        –5.1 HOMO 2C∶3.07, 12C∶3.36, 13O∶34.35, 36C∶25.08, 37C∶5.25, 40C∶4.97
        LUMO 1C∶7.12, 2C∶7.25, 14C∶5.28, 18C∶25.35, 19C∶33.40, 27C∶6.48, 28C3.29, 31C∶3.17
        0 HOMO 2C∶5.86, 5C∶5.03, 11O∶7.80, 17O∶31.35, 18C∶17.39, 19C∶5.15, 22C∶5.58
        LUMO 1C∶5.77, 2C∶6.75, 14C∶4.68, 18C∶26.92, 19C∶32.22, 27C∶7.36, 28C∶4.81, 31C∶3.87
        5.1 HOMO 2C∶5.62, 5C∶4.92, 11O∶8.19, 12C∶3.31, 16C∶3.17, 17O∶32.67, 18C∶17.61, 19C∶5.21, 22C∶5.88
        LUMO 1C∶8.10, 2C∶9.33, 14C∶3.39, 18C∶7.20, 19C∶29.10, 27C∶6.93, 28C∶4.89, 31C∶4.08
        38 HOMO 1C∶15.52, 2C∶31.37, 18C∶5.46, 19C∶7.80, 52C∶8.47, 53C∶6.22, 54H∶4.66, 55H∶5.03, 57H∶3.53, 58H∶3.32
        LUMO 27C∶9.74, 28C∶26.00, 31C∶33.47, 59C∶26.02
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        分子 E/(108V·m–1) m= 1 m= 2 m= 3 m= 4 m= 5 m= 6 m= 7 m= 8 m= 9
        0 Eex/eV 5.6219 5.6422 5.6657 6.6449 6.6683 6.7503 6.7754 6.8532 6.8874
        λ/nm 220.54 219.74 218.83 186.59 185.93 183.67 182.99 180.91 180.02
        f 0.0009 0.0009 0.0004 0.0056 0.0015 0.0177 0.0096 0.0019 0.0032
        5.1 Eex/eV 5.6149 5.6418 5.6619 6.6358 6.6848 6.7356 6.7626 6.8506 6.8776
        C2∶0 λ/nm 220.81 219.76 218.98 186.84 185.47 184.07 183.34 180.98 180.27
        f 0.0009 0.0009 0.0005 0.0071 0.0009 0.0169 0.0098 0.0041 0.0022
        26 Eex/eV 5.5859 5.6366 5.643 6.3958 6.4734 6.5507 6.7110 6.8013 6.8396
        λ/nm 221.96 219.96 219.71 193.85 191.53 189.27 184.75 182.30 181.27
        f 0.0008 0.0009 0.0004 0.0040 0.0024 0.0070 0.0005 0.0227 0.0023
        0 Eex/eV 5.6609 5.6751 5.7014 6.6073 6.6248 6.7205 6.7478 6.8553 6.8990
        λ/nm 219.02 218.47 217.46 187.65 187.15 184.49 183.74 180.86 179.71
        f 0.0004 0.0005 0.0002 0.0017 0.0115 0.0113 0.0004 0.0013 0.0055
        5.1 Eex/eV 5.6551 5.6747 5.6991 6.6070 6.6271 6.7076 6.7391 6.8510 6.8983
        C6∶0 λ/nm 219.24 218.49 217.55 187.66 187.09 184.84 183.98 180.97 179.73
        f 0.0004 0.0005 0.0002 0.0127 0.0006 0.0110 0.0002 0.0051 0.0017
        26 Eex/eV 5.6314 5.6697 5.6808 6.3806 6.4593 6.5178 6.7284 6.7854 6.8576
        λ/nm 220.17 218.68 218.25 194.31 191.95 190.22 184.27 182.72 180.80
        f 0.0004 0.0004 0.0001 0.0062 0.0011 0.0037 0.0004 0.0123 0.0011
        0 Eex/eV 5.6594 5.6735 5.7005 6.6005 6.6186 6.7133 6.7432 6.8516 6.8955
        λ/nm 219.08 218.53 217.5 187.84 187.33 184.68 183.87 180.96 179.80
        f 0.0004 0.0005 0.0002 0.0017 0.0124 0.0117 0.0004 0.0014 0.0056
        5.1 Eex/eV 5.6538 5.6734 5.6984 6.5991 6.6206 6.7002 6.7336 6.8443 6.8952
        C10∶0 λ/nm 219.29 218.54 217.58 187.88 187.27 185.05 184.13 181.15 179.81
        f 0.0004 0.0005 0.0002 0.0136 0.0005 0.0115 0.0002 0.0052 0.0019
        26 Eex/eV 5.6303 5.6676 5.6812 6.3752 6.4561 6.5099 6.7246 6.7745 6.8546
        λ/nm 220.21 218.76 218.24 194.48 192.04 190.45 184.37 183.01 180.88
        f 0.0004 0.0004 0.0001 0.0067 0.0010 0.0040 0.0005 0.0132 0.0010
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      • [1]

        [2]

        [3]

        [4]

        [5]

        [6]

        [7]

        [8]

        [9]

        [10]

        [11]

        [12]

        [13]

        [14]

        [15]

        [16]

        [17]

        [18]

        [19]

        [20]

        [21]

        [22]

        [23]

        [24]

        [25]

        [26]

        [27]

        [28]

        [29]

        [30]

        [31]

        [32]

      • [1] 邢凤竹, 崔建坡, 王艳召, 顾建中.激发态丰质子核的双质子发射. 必威体育下载 , 2022, 71(6): 062301.doi:10.7498/aps.71.20211839
        [2] 李亚莎, 夏宇, 刘世冲, 瞿聪.从聚酰亚胺单分子链电荷陷阱特性的改变探讨体材料的沿面放电现象. 必威体育下载 , 2022, 71(5): 052101.doi:10.7498/aps.71.20211611
        [3] 李亚莎, 夏宇, 刘世冲, 瞿聪.从聚酰亚胺单分子链电荷陷阱特性的改变探讨体材料的沿面放电现象. 必威体育下载 , 2021, (): .doi:10.7498/aps.70.20211611
        [4] 彭婕, 张嗣杰, 王苛, DoveMartin.经式8-羟基喹啉铝的光谱与激发性质密度泛函. 必威体育下载 , 2020, 69(2): 023101.doi:10.7498/aps.69.20191453
        [5] 李亚莎, 孙林翔, 周筱, 陈凯, 汪辉耀.基于密度泛函理论的外电场下C5F10O的结构及其激发特性. 必威体育下载 , 2020, 69(1): 013101.doi:10.7498/aps.69.20191455
        [6] 李媛媛, 胡竹斌, 孙海涛, 孙真荣.胆红素分子激发态性质的密度泛函理论研究. 必威体育下载 , 2020, 69(16): 163101.doi:10.7498/aps.69.20200518
        [7] 张锦芳, 任雅娜, 王军民, 杨保东.铯原子激发态双色偏振光谱. 必威体育下载 , 2019, 68(11): 113201.doi:10.7498/aps.68.20181872
        [8] 邢伟, 孙金锋, 施德恒, 朱遵略.icMRCI+Q理论研究BF+离子电子态的光谱性质和预解离机理. 必威体育下载 , 2018, 67(6): 063301.doi:10.7498/aps.67.20172114
        [9] 鲁桃, 王瑾, 付旭, 徐彪, 叶飞宏, 冒进斌, 陆云清, 许吉.采用密度泛函理论与分子动力学对聚甲基丙烯酸甲酯双折射性的理论计算. 必威体育下载 , 2016, 65(21): 210301.doi:10.7498/aps.65.210301
        [10] 邢伟, 刘慧, 施德恒, 孙金锋, 朱遵略.icMRCI+Q理论研究CF+离子12个-S态和23个态的光谱性质. 必威体育下载 , 2016, 65(3): 033102.doi:10.7498/aps.65.033102
        [11] 赵翠兰, 王丽丽, 赵丽丽.有限深抛物势量子盘中极化子的激发态性质. 必威体育下载 , 2015, 64(18): 186301.doi:10.7498/aps.64.186301
        [12] 曹欣伟, 任杨, 刘慧, 李姝丽.强外电场作用下BN分子的结构与激发特性. 必威体育下载 , 2014, 63(4): 043101.doi:10.7498/aps.63.043101
        [13] 田原野, 郭福明, 曾思良, 杨玉军.原子激发态在高频强激光作用下的光电离研究. 必威体育下载 , 2013, 62(11): 113201.doi:10.7498/aps.62.113201
        [14] 高双红, 任兆玉, 郭平, 郑继明, 杜恭贺, 万丽娟, 郑琳琳.石墨烯量子点的磁性及激发态性质. 必威体育下载 , 2011, 60(4): 047105.doi:10.7498/aps.60.047105
        [15] 矫玉秋, 赵 昆, 卢贵武.H3PAuPh与(H3PAu)2(1,4-C6H4)2光谱性质的密度泛函研究. 必威体育下载 , 2008, 57(3): 1592-1598.doi:10.7498/aps.57.1592
        [16] 马 靖, 丁 蕾, 顾学军, 郑海洋, 方 黎, 张为俊, 黄超群, 卫立夏, 杨 斌, 齐 飞.四氯乙烯的同步辐射光电离研究. 必威体育下载 , 2006, 55(1): 137-141.doi:10.7498/aps.55.137
        [17] 马 靖, 丁 蕾, 顾学军, 方 黎, 张为俊, 卫立夏, 王 晶, 杨 斌, 黄超群, 齐 飞.三氯乙烯的真空紫外同步辐射光电离和光解离. 必威体育下载 , 2006, 55(6): 2708-2713.doi:10.7498/aps.55.2708
        [18] 毛华平, 杨兰蓉, 王红艳, 朱正和, 唐永建.钇小团簇的结构和电离势的计算. 必威体育下载 , 2005, 54(11): 5126-5129.doi:10.7498/aps.54.5126
        [19] 顾 斌, 金年庆, 王志萍, 曾祥华.用含时密度泛函理论计算钠原子跃迁光谱. 必威体育下载 , 2005, 54(10): 4648-4653.doi:10.7498/aps.54.4648
        [20] 胡正发, 王振亚, 孔祥蕾, 张先燚, 李海洋, 周士康, 王娟, 武国华, 盛六四, 张允武.甲胺分子的同步辐射光电离解离质谱. 必威体育下载 , 2002, 51(2): 235-239.doi:10.7498/aps.51.235
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      出版历程
      • 收稿日期:2021-08-03
      • 修回日期:2021-08-21
      • 上网日期:2021-09-15
      • 刊出日期:2021-12-05

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