H+H_2→H_2+H共线反应几率的LCAC-SW量子散射计算

量子反应散射理论能够揭示出化学反应过程中的隧道贯穿、共振等量子效应,这是经典、半经典或准经典散射理论无法做到的.量子反应散射理论有紧耦合微分方程(CCDE)法和代数方程法之分,前者非常复杂,匹配过渡态与入射通道波函数及过渡态与产物通道波函数需要耗费大量的机时.Miller的S-矩阵变分法是量子反应散射理论中代数方程法的经典之作,由于其波函数自然地满足了边界条件,无需匹配计算,而且是解代数方程,因此较之CCDE简单易行,在理论化学界享有盛誉.邓从豪等曾分析了S-矩阵变分法与量子化学的     

H_2的非谐性与反应H_2+H产物态分布

本文采用两种相似的办法来探讨H_2的非谐性和反应H_2+H的产物态分布之间的关系,结果发现两者之间存在令人惊奇的相关。本文计算简单,可以容易地对起始H_2的较高振转激发态(v≤10,j≤14)进行。 选取谐振子(其质量和力常数分别为H_2的约化质量和振动力常数)的前60个本征函数为基。给定H_2的振转态(v,j),其在     

H+H_2(v=0)→H_2+H反应中考虑隧道效应的过渡态理论

传统的过渡态理论并没有考虑隧道效应,特别是低温下忽略隧道效应会给计算带来明显的误差。1979年Kuppermann提出的过渡态理论中引进了透过几率,这就给考虑隧道效应带来了方便。     

X+Br_2→XBr+Br(X=H,D)反应速率常数的理论计算

氢(或氘)原子与溴分子之间的化学反应是典型的轻-重-重(LHH)动力学体系之一,其理论和实验研究都很有趣.Jaffe和Clyne用激波管共振吸收(DFRA)技术测量了H+Br_2在295K下的反应速率常数.研究过渡态性质需要反应速率常数对温度的依赖关系,为此,Wada等利用脉冲辐射共振吸收(PRRA)技术测量了214—295K温度范围内H+Br_2     

H_2在石墨(0001)面上解离几率的隧道模型理论计算

分子与固体表面的碰撞解离反应是异相催化研究的重要基元过程之一,文献报道的有关理论研究大多采用经典力学方法,不能揭示出能量共振、隧道贯穿等量子效应。Rettner等曾建议了一个计算表面解离几率的隧道模型方法,Lo和Ebrlich用以计算了CH_4在W(110)面上的解离,得到了比较好的结果。H_2-石墨表面体系在催化机理研究及能源开发     

O+O_2→O_2+O反应的位能面计算

臭氧反应机制的研究,无论对环境保护、工业开发还是大气科学研究均有重大价值。本文采用LEPS法计算了O_3的位能面。LEPS法的能量公式为:     

F+H2化学反应中的动力学共振以及氢分子转动的影响

化学反应共振态是长期以来备受关注的化学反应动力学研究课题, 对于理解基元化学反应的机理有着重要的意义. 本文介绍了最近我们在这一研究方向的重大进展. 通过对F+H₂化学反应的全量子态分辨的分子束反应散射实验研究, 观测到了F+H₂中反应中明显的反应共振现象. 通过高精度的全量子散射动力学研究, 发现这一共振现象是由两个动力学共振态所引起的, 而且这两个动力学共振态之间在前向散射有明显的量子干涉效应. 这项研究工作使得对这一重要基元反应中的化学反应共振态的研究向前迈进了一大步. 此外, 还进一步在实验和理论上研究了氢分子转动对动力学共振的影响, 并且观测到了F+H₂ (j = 1)反应的动力学共振现象.     

丙烯自由基与O2的基元化学反应

利用时间分辨傅里叶红外发射(TR-FTIR)光谱对丙烯自由基与氧分子的基元反应进行了研究. 丙烯基是利用248 nm激光光解C3H5Br气体产生. 观察到初生的振动激发产物HCO, CO2, HCOOH和CH3CHO. 确定了基元反应通道C2H5 + CO2, CH3CHO + HCO和HCOOH + C2H3. 光谱拟合得到产物CO2的振动布居. 提出一个形成一系列三元环中间物的反应机理.     

C_6H_6—Cl~+体系位能面的量子化学研究

前人对于苯和取代苯的氯代反应的研究表明,在催化和非催化条件下的动力学行为和反应机理有所不同。而对于在催化条件下的反应速度决定步骤也有不同看法,并且对于反应历程和中间体缺少具体的描述。本文的目的是通过构筑C_6H_6—Cl~ 体系的位能面,确定π-络合物和σ-络合物的构型及其在反应历程中的作用,并探讨在催化条件下苯氯代反应的可能途径。     

H2+OD→H+HOD反应的量子动力学研究

含时量子波包理论因其计算量小而在原子分子反应散射的动力学计算中得到了广泛的应用,对于由4个或更多原子组成的道数较多的体系,更能显示出含时方法计算小的巨大优越性,本文就利用这一理论对H_2+OD→H+HOD反应进行计算,此反应体系共有6个自由度,但因存在一个非反应的观察者OD键,在动力学计算中没有必要精确处理该键的键长坐标,而是采用势平均五维(PA5D)模型.通过Fourier变换将含时波函数变为不含时波函数,进而可从单一波包传播中抽出许多能量确定的反应几率.文中最后给出了H_2+OD→H+HOD反应初态确定的反应几率、反应截面及速率常数.1 计算方法对双原子-双原子反应AB+CD→A+BCD,其中CD是一观察者键,将其振动作绝热处理,则给定总角动量J的PA5D Hamilton在Jacobi坐标系(图1)中山表示为H=H_0+V_(rot)+V(R,r_1,θ_1,θ_2,(?)),(1)其中H_0=-((?)~2/2μ(?)~2/(?)R~2)-((?)~2/2μ_1(?)~2/(?)r_1~2)+V_1(r_1)+B_v_(20)j_2~2(2a)Jacobi坐标系     

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     

常温常压N_2+H_2合成氨探索研究

现有的合成氨工业是采用以铁为催化剂的高温高压的过程,转化率低,耗能高,经过几十年的努力,为寻找一种低温低压催化剂而进行了大量的研究工作,但仍未能跳出现有的铁催化剂框框。然而自然界的生物都能在常温常压下固定空气中自由氮分子合成氨作为氮源,     

丙烯自由基与O2的基元化学反应

利用时间分辨傅里叶红外发射(TR-FTIR)光谱对丙烯自由基与氧分子的基元反应进行了研究. 丙烯基是利用248 nm激光光解C₃H₅Br气体产生. 观察到初生的振动激发产物HCO, COO₂, HCOOH和CH₃CHO. 确定了基元反应通道C₂H₅ + COO₂, CH₃CHO + HCO和HCOOH + CO₂H₃. 光谱拟合得到产物COO₂的振动布居. 提出一个形成一系列三元环中间物的反应机理.     

关于x+y_2→xy+y反应的速率常数的计算

体系的过渡态是直线型的,有效势能为 l为转动量子数,M_1和M_2分别是y原子和 x原子的质量,r_1和r_2分别是y原子间及x与较近的一个y原子间的距离,体系对于质     

HCN(004,302)+Cl→HCl+CN产物振动态分布的理论研究

选态反应及选态反应下产物振动态分布的研究是当今国际动力学研究的重大课题.自90年以来,有关的实验及理论报道不断增加.1994年,Crim等人首次报道了高振动激发下的HCN(004,302)+Cl→HCl+CN反应中产物CN的振动态分布,这里HCN的振动态标记为正则模标记(C-N伸缩,弯曲,C-H伸缩).我们首次用SCP-IOS近似下Miller的振动跃迁公式,自编程序研究了HCN和Cl反应的产物CN的振动态分布、并获得了和实验相一致的结果.首先,我们用从头算方法研究了反应机理.在UHF/6-311G级别上得到了反应的内禀反应坐标(IRC),沿着IRC计算了各简正模所对应的频率以及沿IRC运动与垂直于IRC运动的简正模之间的偶合常数,从而获得了计算振动跃迁的基本数据.     

层子模型中极化靶0~-+1~+/2→1~-+3~+/2过程的共振衰变角分布

在文献中,我们由层子模型出发研究了高能强子准二体反应的共振衰变角分布和角关联,得到了各个统计张量之间的一些关系。由于文献中理论的协变性,不存在非相对论“夸克”模型在自旋参考系方面的困难。在本文中,我们将由同样的物理假设出发研究极化靶情况下的。0~-+1~+/2→1~-+3~+/2过程。对极化靶过程,由于初态自旋的维格     

气相中FeO~+催化甲烷氧化的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法,研究了四重态和六重态势能面上FeO+(4Π+,6Σ+)催化甲烷氧化这一催化循环反应,整个反应过程共有6条反应路径,其中最低能量反应路径为路径6.该路径共有6处交叉点(crossing point,CP),其中CP1和CP3最为重要,优化交叉点CP1,CP3所对应的最低能量交叉点(minimum energy crossing point,MECP).通过自旋-轨耦合的常数计算,得到MECP1,MECP3处的自旋-轨道耦合值分别为947.85和1372.51cm-1.MECP1和MECP3处的一次系间窜越几率分别为0.535,0.590.应用活化张力模型对基元反应中的竞争反应加以分析,解释了H原子转移的方向问题.运用Kozuch提出的能量跨度模型(energetic span model)计算了循环反应的催化转化频率(turnover frequency,TOF).通过对各个中间体和过渡态的XTOF(TOF控制度)的计算,最终确定了催化循环过程中的决速过渡态(TDTS)为TS1-2,决速中间体(TDI)为IM9,并得到催化剂的TOF为5.6716×10-42 s-1.     

(C_9H_7)_2Yb·2THF及(C_9H_7)_2Yb(DME)的合成研究

近年来低价稀土金属的有机化合物的合成及反应研究引起了极大的重视。已合成了许多Yb(Ⅱ)、Sm(Ⅱ)及Eu(Ⅱ)的金属有机化合物,但其中的有机配体多为环戊二烯基及取代的环戊二烯基。Deacon等通过(C_6F_5)_2Yb与茚进行配体交换反应,合成了二价镱的二茚基四氢呋喃配合物,但(C_6F_5)_2Yb则必须由(C_6F_5)_2Hg及金属Yb反应制得。Rybakova     

La++NH3→La~+NH+H2反应的从头算研究

近些年,过渡金属离子与一些小分子的气相反应研究是一相当活跃的领域.Clem mer等实验研究了Sc~ ,Ti~ ,V~ 与氨的反应.对脱H_2反应:M~ NH_3→M~ NH H_2,主要是通过氧化加成一个N-H键形成中间体H-M~ NH_2,此中间体对Sc~ 而言是单重态的,对Ti~ 而言是双重态.参与反应的离子,当它们的电子态不同,其反应活性也不同,他们用“自旋守恒”概念来解释.自旋守恒的关键是考虑插入中间体H-M~ -NH_2,比如:V~ 参加的反应,V~ 的4个价电子…-NH_2的基态必定为三重态,这样,V~ 的激发态a~3F比其基态a~5D反应活性高,因为激发态a~3F与比较稳定的中间体保持了相同的自旋.