F,Cl原子与臭氧和甲烷反应机理和反应动力学的理论研究

用量子化学从关计算UMP2（full)方法研究F和Cl原子与甲烷分子和臭氧之间的反应机理，优化了反应物、产物、中间体和过渡态的几何构型，在Gaussian-3(G3)和G3MP2水平计算了它们的能量，研究结果表明：F原子与Cl原子一样与臭氧之间有很强的反应活性，而F原子与甲烷分子反应过程中有氢键生成，键能为3.71KJ/MOL，F原子与甲烷分子之间反应活性比与臭氧分子之间反应活性强。F原子易与甲烷分子生成含有氢键的化合物，且很快分解生成化学性质非常稳定的HF，能同F O3反应竞争，而CL原子甲烷分子反应过程中则无氢键生成现象，且在CL原子与臭氧和甲烷之间竞争反应时，CL原子与臭氧之间反应优先，同时我们还对F和CL原子与甲烷分子臭氧之间反应动力学速率常数进行了计算，我们的理论计算结果能合理地解释大气中CL原子是损耗臭氧的主要化学物质，而活性更强的F原子为什么对臭氧损耗较小的原因。     

F和Cl原子与甲烷反应机理的理论研究

作者用量子化学从头计算UMP2（full)方法，在6－31G^*水平上研究F和Cl原子与甲烷分子之间的反应机理，优化了反应物、产物、中间体和过渡态的几何构型，在Gaussian-3(G3)和G3MP2水平计算了它们的能量，研究结果表明：F原子在与甲烷分子反应过程中有氢键生成，键能为：3.71kJ/mol，而Cl原子甲烷分子在反应过程中则无此现象。同时作者还对F和Cl原子与甲烷分子在之间反应动力学速率常数进行了计算，作者的理论计算结果显示F原子和甲烷分子之间反应活性比Cl原子与甲烷分子之间反应活性强。F原子易与甲烷分子生成含有氢键的化合物，且很快分解生成化学性质非常稳定的HF，能同F＋O3反应竞争。     

O3+CH→OCH+O2反应机理的量子化学研究

用量子化学从头计算方法,在ＨＦ／６－３１＋＋Ｇ＾＊＊水平研究了臭氧与ＣＨ自由基反应的微观机理,优化得到反应途径上的反应物、过滤态、中间体和产物的构型,通过振动分析对过滤态和中间体进行了确认,用ＭＰ４／６－３１＋＋Ｇ＾＊＊／／ＨＦ／６－３１＋＋Ｇ＊＊方法计算能量,同时进行零点能校正,研究结果表明：ＣＨ和Ｏ３反应首先生成环状中间体ＨＣＯ３,且该步反应表现为亲电反应特征,然后中间体裂解生成ＨＣＯ和Ｏ２该     

O3+CH→OCH+O2反应机理的量子化学研究

用量子化学从头计算方法,在HF/6-31++G**水平研究了臭氧与CH自由基反应的微观机理,优化得到反应途径上的反应物、过渡态、中间体和产物的构型,通过振动分析对过渡态和中间体进行了确认.用MP4/6-31++G**//HF/6-31++G**方法计算能量,同时进行零点能校正.研究结果表明CH与O3反应首先生成环状中间体HCO3,且该步反应表现为亲电反应特征,然后中间体裂解生成HCO和O2,该反应为强放热反应.     

CH3自由基与臭氧反应机理的理论研究

用量子化学MP2方法在6－311＋＋G^**水平上优化了CH3自由基与臭氧反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型，并对它们进行了能量计算，对能量计算结果考虑了零点能（ZPE）校正。研究结果表明：CH3自由基与臭氧有较强的反应活性，且反应热效应较大，为强放热反应。     

CFH2与臭氧反应机理的量子化学研究

用量子化学UMP2方法，在6-311 G^**基组水平上研究了CFH2与臭氧反应机理，全参数优化了反应过程中反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型，在UIQCISD／6-311 g^**水平上计算了它们的能量，并对它们进行了振动分析，以确定中间体和过渡态的真实性，同时应用经典过渡态理论计算了反应的速率常数，研究结果表明，CFH2自由基与臭氧间的反应活化能很小，反应活性很大，其对大气臭氧的损耗也将很大．同时发现CFH2与O3的反应是强放热反应。     

HO自由基与CO反应机理的量子化学研究

用密度泛函（DFT）的B3LYP方法在6－31＋＋G^**水平上研究了HO自由基与CO反应的微观机理，优化得到了反应途径上的反应物、中间体、过渡态和产物的构型，通过振动分析对中间体及过渡态进行了确认。对单点用QCISD（T）／6－31＋＋G^**计算了能量，同时进行了零点能校正。研究结果表明HO自由基与CO的反应表现出亲核特征。     

CF3与NO2自由基反应机理的量子化学研究

用参数化的量子化学计算方法(MINDO/3法)较详细地研究了CF_3与NO_2自由基反应的机理.结果表明该反应分两步完成,速度控制步聚的活化能为53.413kJ·mol~(-1).     

Cl原子与CH3OCH2Br反应机理的量子化学研究

对C1与CH3OCH2Br的反应进行了量子化学研究．在MP2／6-311G（d，p）水平上优化了反应势能面上各驻点的几何结构，并在QCISD（T）／6-311G（d，p）水平上计算了各驻点的能量．通过内禀反应坐标（IRC）计算，对反应过渡态进行了确认，并确定了反应的机理．     

用从头计算研究煤表面与甲烷分子相互作用

依据所提出的煤表面原子簇模型,量子化学从头计算（ＳＴＯ－４－３１Ｇ）表明甲烷分子与煤表面相互作用是各向异性的,最大作用势（吸附势）为２．６５ＫＪ／ｍｏｌ,旋转势垒为１．３４ＫＪ／ｍｏｌ。结果表明甲烷在煤粒表面上的吸附属物理过程（表面凝聚）。     

OH O_3→HO_2 O_2反应机理的量子化学研究

用MP2方法 (6 311 G )研究了OH自由基与臭氧反应的微观机理 ,优化得到了反应途径上的反应物、过渡态、中间体和产物的几何构型 ,通过振动分析对中间体和过渡态进行了确认 ,同时进行了零点能 (ZPE)校正 .研究结果表明 :OH自由基与臭氧反应仅有一条反应通道 ,表现为亲电反应特征 ,且为放热反应 .     

CH自由基与NO反应机理的量子化学研究

采用量子化学密度泛函理论与从头算分子轨道理论研究了CH自由基与NO反应的机理,在B3LYP／6-311＋＋G（d,p）水平上优化了反应过程中反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,并在G3水平上计算了它们的能量,同时对它们进行了振动分析,以确定中间体和过渡态的真实性．从对CH自由基与NO反应机理的研究结果看,CH自由基与NO反应为多通道反应．可能的产物是OH＋CN、0＋HCN、H＋CNO、H＋NCO、N＋HCO、NH＋CO,这些产物与实验检测到的结果相吻合．理论分析表明,反应通道CH＋NO→IM6→TS8→IM7→TS9→N＋HCO控制步骤的活化能最低（144．6kJ／mol）,为主要反应通道．同时理论计算得到的各通道反应热与实验值一致,可以说明研究结果是比较可靠的．     

乙烯与臭氧反应机理的理论研究

用量子化学MP2方法，在6-3ll G^**基组水平上研究了乙烯与臭氧反应机理，对乙烯的臭氧化Criegee机理进行了理论计算，全参数优化了反应过程中反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型，在QCISD(T)／6-3ll g^**水平上计算了它们的能量，并对它们进行了振动分析，以确定中间体和过渡态的真实性，研究结果表明：乙烯与臭氧反应沿Criegee机理是最可行的，但对于CH2CH2 O3→MI→TS1→H2COO H2CO→H2CO2→H2CO→M4→TS4→P反应通道没说明，虽然相对而言该反应通道发生的可能性很小，但这条反应通道是存在的，通过研究，对乙烯臭氧化反应Criegee机理进行了补充，同时研究还发现：就乙烯与臭氧反应活性而言，乙烯与臭氧反应其控制步骤的活化能不大，也就是说乙烯与臭氧反应活性较强，它对臭氧有一定的损耗。     

煤燃烧过程中锡的氯化物生成机理的理论研究

用量子化学MP2方法对煤燃烧过程中的氯化亚锡系列化合物生成反应机理和反应动力学进行了理论研究．通过计算确定了4个反应体系的反应物、产物、中间体和过渡态的构型，在SOD基组水平上计算了它们的能量．同时，也用经典过渡态理论计算了这4个反应体系的反应速率常数．经研究发现：在煤燃烧反应中，Sn(^3P0)与HCl、HOCl反应可生成SnCl，而SnCl很快被HOCl、HCl氧化生成SnCl2．因此在煤燃烧反应中，不能被控制收集的Sn(^3P0)，有可能在燃烧温度降低时生成离子态的锡氯化物而被污染控制系统进行有效地收集．该结论为煤燃烧过程中Sn(^3P0)的污染控制提供了理论依据．     

氟、氯原子与甲烷反应的从头算直接动力学研究

用MP2方法对F、Cl原子与CH4的反应进行了研究.反应物、产物和过渡态的几何优化和振动分析在MP2/6-311＋G（d,p）水平下进行,反应路径的势能分析在CCSD（T）/6-311＋G（3df,2p）水平上对MP2/6-311＋G（d,p）优化的几何结构进行单点能校正.用传统过渡态理论和正则变分过渡态理论,并考虑小曲率隧道效应计算了正向反应的速率常数.     

聚苯硫醚交联反应机理的量子化学计算研究

用量子化学从头计算方法,利用静态理论对聚苯硫醚（ＰＰＳ）的交联机理进行了研究,通过对ＰＰＳ分子模型和可能产生的自由基模型的量子化学计算,探讨了ＰＰＳ的热交联反应趋势和交联结构,证实了氧在交联中所起的重要作用。     

CO和OH自由基反应机理的量子化学研究

用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-311 G(d,p)基组水平下研究了CO与OH自由基反应的微观机理.全参数优化了反应过程中各反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,振动分析结果证实了中间体和过渡态的真实性,IRC计算结果进一步证实了过渡态的真实性.在G3水平上计算了它们的能量,OH自由基与CO反应机理的研究结果显示:OH自由基与CO反应为双通道反应过程,分别为(1)CO OH→IM1→TS1→CO2 H;(2)CO OH→IM1→TS2→IM2→TS3→CO2 H.其中通道(2)的活化能较低,为主要反应通道.