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。     

丙炔的光解动力学计算研究

用从头算方法对丙炔在157nm光照下的一个光分解途径C3H4→CH3＋C2H进行计算研究。在MP2／6-31＋G（d）和CIS／6-31＋G（d）水平上分别完成对基态、激发态的构型优化和能量计算（包括零点能）;同时,在CIS／6-31＋G（d）水平上做势能面,研究丙炔吸收光子后发生的C-C键的断裂过程,获得过渡态的粗略构型,再通过CIS／6-31＋G（d）水平计算获得确切过渡态构型,计算过渡态能量。通过计算得到的反应通道和相应反应物、产物能量与文献报道的实验结果能较好地吻合。     

C3H7/NH2/Fe+体系反应活性的密度泛函研究

采用B3LYP密度泛函理论对C3H7/NH2／Fe^＋体系生成乙烯和丙烯的反应路径进行了研究。在B3LYP／6-31＋G＊＊水平上，优化了4重态势能面上的极小值和过渡态的几何构型，计算了它们的能量和频率等参数，得到了该反应的势能面以及反应基元过程的详细信息。     

Li+HF体系基态反应势能面的构建

由于在天体物理、光解离等方面的重要性,碱金属卤化物受到广泛关注,Li F分子作为典型的碱金属卤化物代表取得了大量研究成果.Li HF势能面反映了该分子体系中三个原子间相互作用势随核坐标变化的情况,是认识Li+HF→Li F+H化学反应的重要途径,对进一步研究Li HF体系有重要意义.我们用单双激发耦合簇理论方法和aug-cc-pv5z基组计算了Li HF体系的基态能量,采用了PIP-NN方法进行拟合,得到了一个新的高精度势能面.     

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.     

C3H7/NH2/Fe+体系反应活性的密度泛函研究

采用B3LYP密度泛函理论对C3H7/NH2/Fe+体系生成乙烯和丙烯的反应路径进行了研究.在B3LYP/6-31+G**水平上,优化了4重态势能面上的极小值和过渡态的几何构型,计算了它们的能量和频率等参数,得到了该反应的势能面以及反应基元过程的详细信息.     

N2H4异构化和构象变化的量子化学研究

采用量子化学的方法,通过对N2H4的所有可能的键角和二面角变化过程进行势能面扫描,获得了相应的能量和构型之间的关系,从而研究了N2H4的异构化机理和构象的变化.     

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.     

类锗烯H_2GeFAlF_2的结构及其与RH(R=F,OH,NH_2)的插入反应

采用M06-2X和QCISD方法研究了类锗烯H2Ge FAl F2的结构及其与RH(R=F,OH,NH2)的插入反应.在M06-2X/6-311+G(d,p)水平上对势能面上各个驻点进行了构型优化,并在QCISD/6-311++G(d,p)水平上进行了单点能量计算.结果表明,H2Ge FAl F2存在3种平衡构型,分别是经典四面体构型、p-complex构型和三元环构型,其中p-complex构型能量最低最稳定.对p-complex构型与RH(R=F,OH,NH2)的插入反应进行了理论研究.结果表明,3个插入反应的机理类似,沿着反应势能面,反应物经过一个过渡态和一个中间体到达产物.无论从热力学还是动力学角度,H2Ge FAl F2与HF的反应都最容易进行.研究了溶剂化效应对插入反应的影响,结果表明,THF溶剂抑制了反应的进行.     

基组外推方法构建O(~3P)+H_2体系1~3A″的全维势能面

使用基于全活化空间自洽场(CASSCF)的多参考组态相互作用方法(MRCI+Q)和基组aug-cc-pV5Z构建了O(3P)+H2体系能量最低的13 A″和13 A′两个态的势能面,对13 A″态使用Varandas小组的外推方法,将基组aug-cc-pVQZ和aug-cc-pV5Z外推到完备基组极限(complete-basis-set limit).使用含时波包方法对新势能面进行动力学计算,并对比了只使用aug-cc-pV5Z基组时的速率常数,结果说明外推方法改进了势能面.     

He-LiH势能面的ab initio计算

采用超分子耦合簇理论CCSD(T)方法和由键函数3s3p2d1f组成的大基组,计算得到了He-LiH体系在冻结LiH键长情况下的全程势能面.该势能面存在2个势阱,较深的势阱对应于线性He-LiH构型,其中Rm为4.25a0,阱深为177.53cm-1 ,较浅的势阱对应于线性He-HLi构型,其中Rm为9.875a0,阱深仅为9.90cm-1,整个势能面表现强的各向异性.     

AlH自由基在外电场中的分子特性和势能函数

在B3P86/cc-PV5Z水平下,研究了AlH自由基分子在不同外电场中的平衡几何、偶极矩和振动频率等物理性质参数,在此基础上设置合适的外场参数,采用高精度能量计算方法CCSD(T)扫描单点能获得其势能曲线.结果表明物理性质参数和势能值随外电场的变化而变化,且在反向电场中变化幅度较大.利用Morse势模型拟合无外场下势能函数,得到的拟合参数与实验值吻合较好,采用偶极近似构建外电场下的势能函数模型,编制程序拟合对应的势能函数,得出拟合参数,进而计算临界离解电场参量,结果与数值计算值较为一致,说明构建的模型是可靠和准确的.这为分析外场下多原子体系势能面、动力学特性和分子Stark效应冷却囚禁提供重要的理论和实验参考.     

Xe-FH体系的相互作用势研究

采用CCSD(T)方法和aug-cc-pVQZ-PP/aug-cc-pVQZ基函数,计算得到了Xe-HF体系解析表达的势能面,发现该势能面有两个势阱,分别位于线性构型Xe-H-F和Xe-F-H,阱深分别为-290.61cm-1和-120.2cm-1.     

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.     

SiH3+O2(3∑g)反应路径的理论研究

采用密度泛函B3LYP／6—311G^＊＊和高级电子相关耦合簇CCSD（T）／6-311G^＊＊。方法计算并研究了SiH3与O2（^3∑g）反应的机理，全参数优化了反应势能面上各驻点的几何构型，并用频率分析方法和内禀反应坐标（IRC）进行了计算，对过渡态进行了验证．结果表明：SiH3＋O2（^3∑g）反应可经多条路径和多个步骤，经缔合、氢转移和离解得到SiH3O2，SiH2O2＋H，SiH2O＋OH，SiH3O＋O，SiHO2＋H2等产物．     

非Born—Oppenheimer近似理论下水分子H2O（X^1A1）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Bom—Oppenheimer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Bom—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。     

NH2与ClO自由基反应机理

利用量子化学理论方法。研究了与大气臭氧层损耗密切相关的自由基反应NH2＋ClO的微观机理。在密度泛函B3LYP／6-311＋G（d,p）水平上优化得到反应路径上的反应物，过渡态，中间体和产物的几何构型，并通过振动频率分析对过渡态和中间体进行了确认。在高级电子相关组态相互作用QCISD（T）／6-311＋G（d，p）水平上进行了单点能计算，得到了反应体系的势能面信息,结果表明，该反应经过缔合、H-转移和离解等过程，最终可以得到五种产物，分别为H2NO＋Cl，H2NClO，HCl＋HNO，H2＋NO＋Cl和NH＋HClO,由于形成产物H2NO＋Cl的活化势垒较低，因而是主要反应通道，而形成产物NH＋HClO的通道从动力学上看是最不利的。     

Ne-HCN体系势能面的ab initio计算

在单双迭代包括非迭代三重激发微扰处理的耦合簇CCSD(T)理论水平下,采用aug-ccPVQZ并加上键函数(3s3p2d2f1g)组成的大基组,计算得到了体系在冻结HCN键长情况下的全程势能面.计算结果表明该势能面存在2个势阱:较深的势阱对应于线性Ne-HCN构型,阱深为61.56cm-1,其中Rm=8.00a0;较浅的势阱对应于T型构型,其中Rm=6.62a0,θ=102°,阱深为52.48cm-1,整个势能面呈现出弱的各向异性.     

水合碱金属离子Na＋（H2O）n和K＋（H2O）n（n=1～6）体系电荷分布的理论研究

应用量子化学方法和原子-键电负性均衡方法(ABEEM)对Na+(H2O)n和K+(H2O)n(n=1～6)体系进行研究.采用MP2/6-31++G(d,p)方法进行几何构型的优化及频率的计算,在MP2/6-311++G(2d,2p)方法下计算了能量.以HF/STO-3G所计算的体系电荷为基准,拟合确定了Na+和K+的ABEEM参数,应用其计算所得的Na+(H2O)n和K+(H2O)n(n=1～6)的电荷分布,与从头计算的结果一致.     

密度泛函方法对BeF分子基态（X^2∑^＋）势能函数的研究

利用原子分子反应静力学的有关原理,推导出了BeF分子的合理离解极限;采用密度泛函理论的B3P86方法,在6-311G,6-311＋＋G,6-311G（3df,3pd）,cc-PVQZ和cc-PVTZ基组下,对BeF分子基态的平衡结构、离解能和谐振频率进行了优化计算,利用B3P86/6-311G（3df,3pd）对BeF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X^2∑^＋态相应的光谱常数（Be,eα,ωe和eωχe）,其结果与实验符合得较好.