H(D)+LiF→H(D)F+Li反应的立体动力学理论研究（英文）

采用准经典轨线方法,基于AP2势能面,我们系统研究了4.0 kcal/mol碰撞能条件下H+LiF→HF+Li和D+LiF→DF+Li反应的矢量相关性.我们获得了与产物矢量相关的三个产物极化分布函数P(θr),P(Φr)和P(θr,Φr).同时,我们研究并讨论了反应的两个极化微分反应截面.计算结果表明,HF和DF分子的转动角动量矢量j'对产物的转动极化具有很大的影响,反应的矢量相关性也较强的依赖于同位素效应.     

Li2—F体系的基态势能面

以超冷分子的感应冷却实验为背景,研究同核碱金属双原子分子Li₂和F原子体系在低和超低碰撞能条件下的冷碰撞动力学机理.针对弱相互作用势能面构建出一个精确势能函数,使势能函数既能考虑到以排斥占优的短程相互作用也能兼顾到以吸引为主的长程相互作用.计算结果表明,Li₂—F基态势能面存在2个比较浅的势阱,θ=0°对应于倒"T"型结构,R_Li—Li=5.6a₀时,阱的深度约为-0.18 cm^-1;θ=90°对应于线型结构,R_Li—Li=2a₀时,阱的深度约为-0.23 cm^-1.Li₂—F分子体系整个势能面呈现出了强的角度各向异性.     

X...Y(X=LiF,NH_3,H_2O;Y=HF,LiF)复合物中锂键、氢键的理论计算

在CCSD(T)/cc-p VTZ水平下,对X…Y(X=Li F、NH_3、H_2O;Y=HF、Li F)复合物的9个结构进行几何构型优化和红外振动频率计算.根据定域化分子轨道、原子自然电荷、Wiberg键级的分析表明HFLi F分子中的H—F键是共价键,而Li—F键则为离子键而非共价键.H3N…Y(Y=HF、Li F)、H_2O…Y(Y=HF、Li F)中的氢键或锂键源于静电相互作用,并非共用电子的共价键.结合能的计算表明:与HF相比,Li F与X(X=Li F、H_2O、NH_3)的结合能更高;结合能从高到低依次为Li FNH_3H_2O.红外振动频率分析表明HF与NH_3、H_2O形成红移氢键,即H—F键长增加,相应的H—F伸缩振动频率降低.H3N…Li F的Li—F键键长增加同时伸缩振动频率减少.而Li F与H_2O形成锂键后,键长增加0.001 6 nm,而Li—F的伸缩振动频率反而增加了2 cm-1,即蓝移锂键.     

HF分子基态(X1∑+)的分子结构与势能函数

 利用Gaussian程序中电子相关耦合族方法CCSD(T)和QCISD(T),分别与基组6-311 + + G^**和cc-pvdz组合,优化计算了HF分子基态的平衡结构、离解能.采用标准Murrell—Sorbie函数,进行非线性最小二乘法拟合,得到了HF分子势能函数的解析表达式,并进一步计算出了HF分子的力常数以及光谱常数.计算结果与实验数据非常吻合.     

准经典轨线方法研究Li+H H(v=0～5,j=0)→LiH+H反应

采用了准经典轨线方法并基于Prudente等人发表的LiHH体系的势能面计算了Li+HH→LiH+H反应在不同碰撞能和不同振动激发下的反应几率和反应截面.计算结果显示,对于该反应的反应截面和反应几率的提升,提高振动激发相比增加碰撞能更为有效,该结论与前人计算结果相符.     

Li原子修饰缺陷蓝磷单层储氢性能的第一性原理研究

本文基于第一性原理计算,系统地研究了碱金属Li原子修饰缺陷蓝磷单层体系的储氢性能. 研究结果表明,双空位缺陷DV2的引入可以有效增强Li原子与蓝磷单层间的相互作用,能够有效阻止单层表面Li团簇的形成. 单个Li原子可以稳定吸附3个H2分子,H2分子平均吸附能为0.248 eV/H2. 电子结构分析表明,H2分子主要通过极化机制和轨道杂化作用吸附在Li修饰的缺陷蓝磷单层体系上. 此外,本文还研究了温度和压强对Li/DV2体系储氢性能的影响. 结果表明,在室温和低压条件下,H2分子可以稳定吸附在Li/DV2体系表面,从而实现室温条件下的可逆储氢.     

F＋H2反应的准经典轨线研究

应用拟合得到的LEPS势能面和准经典轨线计算方法对反应F＋H2→HF＋H进行了研究,对该体系不同情况下的竞争反应模式以及反应碰撞能对产物转动取向的影响进行了准经典轨线计算,计算结果和相关理论符合得很好。     

基态^7Li2（X^1∑g^＋）分子的解析势能函数

利用分子反应静力学的原理,导出了7Li2分子X1Σ+g态的合理离解极限;使用HF、B3LYP、 B3P86、QCISD和QCISD(T)方法和D95、D95V、D95V(d,p)、D95V(3df,3pd)、6-311G、6-311G(d)、6-311G(d,p)、6-311G(3df,3pd)基组,对7Li2分子X1Σ+g态的平衡几何、谐振频率和离解能进行了优化计算,比较得出QCISD(T)/6-311G(3df,3pd)为最优方法/基组.在QCISD(T)/6-311G(3df,3pd)水平下,对7Li2分子X1Σ+g态进行了单点能扫描,并用正规方程组拟合出了其解析势能函数.根据拟合出的解析势能函数计算出了X1Σ+g态的光谱常数Be=0.656 cm-1,αe=0.006 cm-1和ωeχe=2.85 cm-1及二阶、三阶和四阶力常数f2=26.159 aJ·nm-2,f3=-533.479 aJ·nm-3和f4=5 688.5 aJ·nm-4.     

SF,F_2和SF_2分子的结构与势能函数

在6 311+G(2df,2pd) 和6 311+G(p,d)基组水平上,采用二次组态相互作用(QCISD)方法,对 SF2,SF,F2 分子进行了理论计算,得到了它们的结构参数、能量、谐振频率和力学性质,其结果与实验值符合得非常好.在此计算的基础上,用二原子分子Murrell Sorbie势能函数得到了 SF和 F2 分子的势能曲线,并推导出其光谱数据和力常数, 通过多体展式理论方法推导出了SF2 分子的解析势能函数,该函数正确反映了SF2 分子的结构特征和能量变化.     

C3-Ar复合物分子间势能面的ab initio计算及振动能级的研究

采用超分子耦合簇理论CCSD(T)方法和由键函数3s3p2d组成的大基组,计算得到了范德华体系C3-Ar在C3分子处于线性平衡构型时的全程分子间势能面.该势能面存在2个相等的极小值,分别为θ=75.5°,Rm=0.379nm,θ=104.5°,Rm=0.379nm,Vm=156.234cm-1,整个势能面表现强的各向异性.采用离散变量表象和Lanczos方法计算得到了C3-Ar体系的振动能级,计算结果表明,C3-Ar的CCSD(T)势能面支持64个振动束缚态.     

AlF_2分子的结构性质与势能函数

运用密度泛函理论B3P86-311++G(3d2f)对基态AlF2分子的平衡电子结构进行优化计算,优化出AlF2分子稳定构型为C2V,电子态为2 A1,其平衡核间距Re=0.164 72nm、键角∠FAlF=119.614°、离解能14.656 2eV.并对它们的力常数及谐振频率进行进一步的计算.在推断出AlF2的离解极限基础上,应用多体展式理论方法,推导出基态AlF2分子的解析势能函数,该势能面准确再现了AlF2分子的结构特征和能量变化.分析讨论势能面静态特征得到:AlF+F→AlF2反应中不存在鞍点,为无阈能反应.     

多原子分子势能面的李代数方法

势能面是分子反应动力学的基础,研究势能面的意义非常深远。近年来李代数方法成为研究分子势能面的强有力的工具。本文主要介绍了用动力学李代数方法构造多原子分子势能面的理论方法,及其在不同分子体系中的应用。     

拓扑理论在无机化学中的应用──Ⅰ 碱金属卤化物物理化学性质递变规律的研究

根据Ｒａｎｄｉｃ分子连通性拓扑理论，建立了一个新的键参数拓扑指数ＹＭ，并将它与碱金属卤化物的物理化学性质Ｐｉ相关联，相关系数良好，可表示为：Ｐｉ＝ＡｉＹＭ＋Ｂｉ．式中Ａｉ、Ｂｉ是与碱金属卤化物的类型、性质有关的常数．该式计算方便，精度高，物理意义明确，较好地描述了碱金属卤化物物理化学性质的递变规律     

BO_2(~2A_1)的结构与解析势能函数

采用单双取代的二次组态相互作用(QCISD)方法,在6-311++G(df,pd)基组水平上,对BO2分子进行优化,得到了该分子的基电子状态为2A1,BO2分子具有C2V对称性,同时得到了BO2分子的平衡几何、离解能、谐振频率和力常数.在此计算的基础上,运用多体展式理论方法推导出BO2分子的解析势能函数,其等值势能图准确再现了结构特征及势阱深度.由此讨论了O+BO→BO2,B+OO→BO2分子反应的势能面特征.这些结果可用于微观反应动力学的研究.     

LiH分子基态的分析势能函数与光谱常数

利用原子分子反应静力学的有关原理,推导出了Li H分子的合理离解极限;采用CCSD(T)理论方法,在cc-PVQZ基组下,对Li H分子基态的平衡结构、离解能和谐振频率进行了优化计算,并利用CCSD(T)/cc-PVQZ对Li H分子的基态进行了单点能量扫描,并将扫描结果用正规方程组拟合Murrell-Sorbie势能函数.由拟合得到的势能函数,计算与X1∑+态相应的光谱常数(βe、αe、ωe和ωeχe),其结果与实验符合得较好.     

碱金属锂原子修饰硅原子链团簇的结构和储氢性能

采用密度泛函理论(DFT)方法研究Li2Sim(m=2,4,6)链状团簇结构及其储氢性能。研究结果表明,氢分子在碱金属Li原子修饰的三种硅链结构中均发生吸附,并且每个Li原子都可以吸附多个氢分子,其中两个Li原子修饰Si2链的结构能够吸附氢分子的储氢质量分数达18.6 wt%,氢分子的平均吸附能为1.850 kcal/moL。结果表明,碱金属Li原子修饰的硅链在室温条件下可作为氢气的存储媒介。     

非Born-Oppenheimer近似理论下水分子H2O((X)1A1)的结构与分析势能函数

目的 基于群论理论和原子分子反应静力学正确判断了H2O((X)1A1)离解极限.采用密度泛函B31yp/6-311++g 方法 优化出H2O((X)1A1)了平衡几何、离解能和振动频率、考虑核振动能量,修正Born-Opperheimer近似理论下的分子势能函数.计算了H2O((X)1A1)分子的二阶力常数、正则振动频率和零点能.使用多体项展式理论方法导出了基态H2O((X)1A1)分子非Born-Oppenheimer近似理论下的分析势能函数,然后根据该修正势能函数绘出等值势能图,并讨论了H+OH反应和O+H2反应的势能面静态特征.结果 表明:在H+OH→H2O通道上反应为无阈能反应,而O+HH→H2O存在鞍点,反应具有一定的方向性,以垂直H-H键的方向最为有利.     

X射线辐射的KCl∶Li~ 和KCl∶Li~ ∶Na~ 晶体中F心的光热稳定性

一、前言在碱金属卤化合物1,F带是主要吸收带。在各种色心中,F心是最基本的色心,同时也是许多色心的原型及转为激光工作心的基础。因此,许多研究者,曾对碱金属卤化物的F心进行了光热漂白的研究。Pandey,R,K.研究了F光照射电解着色KCl晶体,指出F心的衰减有二个过程;快速指数变化和缓慢的线性变化,Hemeras,J.W.用热漂白X射线着色的NaCl也得同样的     

He-Li2体系势能面的从头计算研究

采用超分子单双迭代耦合簇CCSD(T)方法和大基组,计算得到了He-Li2体系基态的全程势能面.计算结果表明该势能面存在2个势阱:在Rm=12.8a0处,阱深为1.861cm-1,对应于线性Li-Li-He构型,在Rm=12a0处,阱深为1.894cm-对应于T型He-li2.整个势能面呈现弱的角度各向异性.     

氢同位素重水分子D_2O(~1A_1)的结构与分析势能函数

基于群论理论和原子分子反应静力学正确判断了D2O(X1A1)离解极限.使用多体项展式理论方法结合同位素效应,修正Born-Oppenheimer近似下的势能函数,计算了D2O(X1A1)分子的二阶力常数、正则振动频率和零点能.采用密度泛函B3lyp/6-311++g**方法,优化出D2O(X1A1)平衡几何、离解能和振动频率.首次导出基态D2O(X1A1)分子的分析势能函数,然后根据等值势能图讨论了D+OD和O+D2反应的势能面静态特征.结果表明:在D+OD→D2O通道上反应为无阈能反应,而O+DD→D2O存在鞍点,反应具有一定的方向性,以垂直D—D键的方向最为有利.