中国科学院大连化学物理研究所在化学反应动力学领域取得系列创新成果

一切化学反应的本质都是原子或分子按照量子力学的规律相互结合或分离的过程.化学反应动力学就是在原子和分子的层次上,用量子力学的语言研究化学反应的细致过程和物理机制的学科,又称为分子反应动力学.化学反应动力学是化学的基础学科,它搭起了物理学基本规律和复杂化学过程之间的桥梁,对任何化学过程刨根问底地追问"为什么"的问题最终都将归结到化学反应动力学领域.     

基元化学过程的分子束研究

前言化学是研究物质转化的科学。然而,关于化学变化的速率或时间依赖性的知识对于成功地合成新物质和利用反应所产生的能量仍然是十分重要的。在上一世纪里大家已认识到,所有的宏观化学过程都由许多基元化学反应所组成,而基元反应本身则是原子或分子物种间一系列简单的碰撞。为了理解化学反应的时     

现代分子光谱学的鼻祖格哈特·赫茨伯格(1904～1999)

今年3月3日去世的G·赫茨伯格(Gerhard Herzberg)是一位世界级的著名分子光谱学家.分子发射和吸收的大量的各种波长的光,可以提供有关原子在分子中的排列,连接原子的化学键的特征,以及控制这些化学键的电子相互作用等的极其大量的富含内容的知识.深入到分子内部洞察化学键在化学反应中是如何组成或断裂,是了解物理学、天体物理学、化学、材料科学、生物学和医学中各种现象的关键.研究出一种方法来观察和破译分子谱图一直是一项工程浩大的任务,其中赫茨伯格在最近的60年中一直起着领导作用.     

化学物理学发展中的成就

現代物理的重大发現一直对許多化学領域起着革命性的作用。理論和实驗物理的新观点,原子和分子結构的揭露,使我們能够洞察化学現象的內部世界。目前出現了一門新学科——化学物理学,即化学过程物理学;它的主要任务是探討分子內部联結原子的化学鍵的性貭,研究化学过程的詳細机理,建立在化学反应中出現的許多現象的內在規律。     

化学的第四要素存在吗?

每一瞬间全世界所发生的形形色色的化学反应是无法统计的。化学反应的时间有长有短,比如:树木经过几十万年而形成煤。炸药在极短的瞬间完成爆炸过程。人类为了获得所需要的材料,特别重视对反应速度的控制。目前化学家利用了三种基本的控制化学反应速度的方法,即改变温度和压力,或者采用加速反应的物质——催化剂,换句话说,温度、压力和催化剂是现代化学的三要素。但在最近10～15年里,化学家     

含化学反应体系相平衡计算与分析的元素组成法

提出一种计算和分析含化学反应真实溶液体系相平衡问题的方法－－元素组成法。定义元素（可以是原子、分子或原子团）的含义,推导得到元素组成与组分组成之间的数学关系。从热力学角度进一步明确元素化学位的概念及其物理意义,用热力学方法推导出元素的化学位与物质的化学位之间的数学关系式,进而得到用元素化学位表示的含化学反应非理想体系的相平衡方程。基于元素组成,提出了一个形式简单的“元素反应共沸点”的充分和必要条件     

激光相干合成分子的局域化振动

选键反应是激光化学多年来研究的主题之一,局域模振动激发的振动中介反应和化学反应通道的激光相干控制分别代表了该领域的两个主要方面,其中局域化振动(局域模激发)对选键反应的影响已在HOD分子的光解与双分子反应实验中得到了证实.分子低能量的本征振动为简正振动,在高激发态由于振动的非谐性使分子出现局域化本     

最简单的化学反应

化学反应时分子究竟是怎样变化的?化学家正在为寻求答案而努力工作.他们设法用量子物理的理论来理解化学反应,至今已有60多年了.现在,现代强大的计算机使理论家能够对最简单的化学反应进行精细的量子计算;同时发展起来的高能激光器使实验工作者能够在实验室里以前所未有的细致程度研究这种反应.一个化学物理学的新时代已显露曙光.     

化学激光

本期所刊《化学激光》,它的发明与进展,正是与化学反应分子动态学的基本理论密切相关的。     

格哈特·赫茨伯格(1904～1999)

今年3月3日去世的G·赫茨伯格（GerhardHerzberg）是一位世界级的著名分子光谱学家。分子发射和吸收的大量的各种波长的光,可以提供有关原子在分子中的排列,连接原子的化学键的特征,以及控制这些化学键的电子相互作用等的极其大量的富含内容的知识。深入到分子内部洞察化学键在化学反应中是如何组成或断裂．是了解物理学、天怀物理学、化字、材料科字、生物字和区字甲谷种现象的关键。研究出一种方法来观察和破译分子谱图一直是一项工程浩大的任务,其中赫茨伯格在最近的周年中一直起着领导作用。赫茨伯格lgu年圣诞节出生于德国的汉堡…     

诺贝尔奖得主亨利·陶布逝世

因阐述化学反应中的电子如何在分子间活动而获得诺贝尔化学奖的亨利·陶布(H enryTaube),2005年11月16日在他曾任教20多年的斯坦福大学校园的家中逝世,享年89岁。陶布博士主要研究一些分子从其他分子中争夺电子的反应。这些反应被称之为氧化还原反应,是一种“还原”、“氧化”的过程,化学家用它来定义得到电子和失去电子的过程。这种氧化还原反应随处可见,例如在引擎燃烧、植物的光和作用以及动物的呼吸过程中。斯坦福大学化学教授约翰·布劳曼(John Braum an)说:“陶布博士为研究这些化学反应的具体过程总结了一套系统的经验规则”,陶布…     

激光在化学上的应用

在八十年代里,激光将愈来愈多地应用于化学。化学家正在因袭旧事,探索着催化剂的温度、压力和浓度的正确配合。这是减弱并断裂化学键以完成化学反应所必需的。可是较好的办法总是单纯为需要断裂的化学键提供所需的精确能量。激光能够满足这一需要,因为它是一种强能源,而且从紫外线到微波,它们都可以调     

外太空"不可能存在"的奇异分子

追踪射电信号的科学家们惊奇地发现遥远的恒星出现了"不可能存在"的富分子喷流——太空化学不断地让天文学家们感到惊愕。经过几十年的质疑之后,他们发现在恒星之间及其周围的化学过程产生了复杂的分子,其中还包括有机生命起源的物质。但是最近运用新的观测技术的发现     

RNA的多功能性

美国和丹麦的科学家们业已发现了一种能起“铺助因子”作用的RNA分子——这种分子能帮助某种酶行使其催化细胞内的某些化学反应的职责。这一发现为RNA的化学多样性这一尚在叙述中的故事带来了新的转折。 RNA在细胞生命活动中最为人们所熟知的作用     

调幅电磁波作用下Kl及KMnO_4氧化还原反应的新特点

人们早已熟知静电场、静磁场对化学反应的作用,在光谱分析中人们也知道物质对微波的谐振吸收,即微波对物质分子能级的影响.现在射频电磁波特别是微波对化学反应的作用正受到人们的关注.大量的实验证实了微波能显著提高化学反应的速度和改变反应的机制.特别在生物电磁学实验中人们发现微弱的微波能量也能导致明显的生物效应,即生物效应的能量主要来自于生物体内的新陈代谢,即电磁波影响了新陈代谢过程,这就是所谓的非热生物电磁效应.1992年10月在荷兰的Breukelen召开了首届世界微波化学大会,会议就微波化     

激光化学

光化学是从十九世纪到二十世纪初期逐渐发展起来的一门科学。本世纪六十年代出现了激光技术,使光化学获得了崭新的武器。随着激光技术的不断发展,人们将激光所具有的优良特性应用于化学各个领域,并深入研究激光对化学变化的影响,于是诞生了一门崭新的边缘学科——激光化学。激光化学是研究激光和物质相互作用过程中物质的激发态的产生、结构、性质及其转化和能量传递规律的科学。因而激光化学的研究对象广义上包括激光在化学各个领域的应用,但主要是研究激光如何引发和控制化学反应。它可以引发特定的化学反应,甚至可引发过去不可能发生的化学反应。这种由激光引起的化学反应简称为激光化学反应,它是现代化学的一个新领域。由于广义的激光化学涉及的内容太广泛,本文将着重介绍激光所引起的化学反应。     

化学反应分子动态学

学科间相互渗透所形成的边缘学科和向物质的更深的微观层次的进军,是推动当代科学技术向前发展的重要动力。本期所载《化学反应分子动态学》就是化学由宏观向微观发展,化学与物理学相互渗透的产物。而它一旦出现则又成为研究其他有关学科的有力工具     

Science，Nature封面精选

2008年11月21日的science封面文章介绍了观测分子的新方法——超快激光。这种新方法可以用来观察当分子形态发生变化时其电子是如何重新分布的。对化学反应做全方位观测，包括反应中原子如何运动、电子如何重新分布是分子科学的至高追求。     

阅读·评论

正"美丽化学"是由中国科学技术大学先进技术研究院(简称中科大先研院)和清华大学出版社联合制作的原创网络科普项目,其主旨是将化学的美丽和神奇传递给大众[中文版网址http://BeautifulChemistry.net/cn)。在"美丽化学"中,制作方使用4K高清摄影机捕捉化学反应中的缤纷色彩和微妙细节;在分子尺度上,他们使用先进的三维电脑动画和互动技术,展示近年来在《自然》和《科学》等国际知名期刊中报道     

等离子体化学新进展

等离子体化学是在等离子体物理学的基础上发展而形成的一门新兴学科。由于等离子体化学反应与已实现工业化的一些高温化学反应、光化学反应、放射或辐射化学反应相比,具有较高的收率和良好的选择性,所以近年来在应用研究上已取得了重大突破。《等离子体化学新进展》一文介绍了等离子体化学在金属处理、材料表面改性、合成反应、聚合反应和研制超微粒子等方面的进展及研究动态。