甲醇与O[3P]反应机理的从头算及动力学

采用UQCISD/ 6-311G (d,p )从头算方法,优化甲醇和O [³P ]的反应两个通道、反应物、过渡态和产物的几何构型。进一步运用G2方法进行单点能量校正,得出通道 (1)和通道 (2)的位垒分别是48.86kJ/mol和28.89kJ/mol。并指出通道 (1 )是吸热反应,而通道 (2 )是放热反应。在300～3200K温度范围内,采用传统过渡态理论计算两个反应通道各自的速率常数k₁ 和k₂ ,由此采用非线性最小二乘法,得出这两个反应通道各自的速率方程为k₁=2.43×10^-18×T^2.23×exp(- 32.97/T)cm³mol^-1 s^-1 (300K≤T≦3200K), k₂=6.12× 1 0 ^-18×T^2.19×exp(- 1396/T)cm³mol^-1s^-1(300K≤T≦3200K) 2/k₁对温度变化的依赖关系。计算得出CH₃OH和O[³P]反应的总速率常数k₁₊₂ ,与实验结果取得很好的一致。     

1,3-丁二烯与硅甲基亚胺杂Diels-Alder反应的理论研究

采用量子化学从头算和密度泛函方法在HF/6-31G*及B3LYP6-31G*水平上对1,3-丁二烯与硅甲基亚胺间的杂Diels-Alder反应进行了理论研究.利用能量梯度法对反应途径上各驻点的几何构型进行了优化,对过渡态进行了振动分析确认.结果表明:该反应为一个由两步基元过程所构成的复杂反应,反应物首先经过一个无势垒过程形成中间复合物,此中间复合物然后经过过渡态闭环形成六元环产物,第二步过程的活化势垒为8.29kJ·mol-1(B3LYP/6-31G*).总反应为强放热过程.     

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。     

应变Ge1-yCy合金的带隙

采用基于局域密度泛函理论和虚晶近似下的从头赝势法，研究Si(001)和Ge（001）衬底上的应变Ge1-yCy合金，其带隙随碳含量和晶格失配度的变化情况。结果发现，带隙对应变条件非常敏感。硅衬底上应变Ge1-yCy合金的带隙随碳组分的增加而增加，而锗衬底上应变Ge1-yCy合金的带隙随炭组分的增加而减小。     

原子边界半径的半经验方法和从头计算方法关系的探讨

根据计算原子边界半径的理论方法(半经验方法，从头计算方法)，对半经验方法与从头计算方法的关系进行了探讨。发现二具有较好的一致性，这验证了半经验方法中所采用的假设的合理性，由其计算得到的原子边界半径代表着原子的有效半径，且与其它方法所得到的原子半径有着较好的关联。     

酚类生物降解性的从头算和分子设计

运用ab initio HF方法对甲酚等18种酚类化合物进行几何优化，在此基础上对它们的电子效应、取代基空间位阻效应和最高占有轨道能量(EHOMO)进行了系统的计算，计算结果表明，酚类化合物主要由电子效应和空间效应决定，同时前线轨道能量也反映出其降解难易的大致顺序，结果与实验事实相一致。     

钛原子位置对立方CaTiO3电子结构的影响

基于广义剃度近似（GGA）的从头算平面波超软赝势方法,计算了CaTiO3晶体的晶格常数、总能量以及结合能,得到了与实验相一致的结果。分析了Ti原子Z坐标位置对CaTiO3能带结构、态密度（DOS）等的影响。Ti原子位置强烈地影响CaTiO3的电子结构。随着Z坐标的增大,Ti的部分3d电子能量降低,O的部分2p电子能量升高,使价带与导带重叠,禁带消失。     

酰胺类动力学抑制剂在水合物体系中形成氢键从头计算

对含有动力学抑制剂的水合物体系中的氢键,应用量量子化学MP2从头计算方法在6-31G（d）的基组水平上进行几何优化,计算了水分子之间和抑制剂与水分子之间形成的氢键键长、电子密度和相互作用能,从量子化学角度探讨了水合物动力学抑制剂的作用机理．计算结果表明动力学抑制剂与水分子形成的氢键明显强于水分子之间形成的氢键,抑制剂通过与水分子形成氢键阻止了水合物进一步生成．     

DF分子基态(X1∑+)的量子化学从头计算

用ab in itio计算方法:CCSD(T)/6-311++G**,CCSD(T)/cc-pvdz,QC ISD(T)/6-311++G**,QC ISD(T)/cc-pvdz,对DF分子的基态进行优化计算,优化的平衡间距分别为0.091 599 872nm,0.091 971495nm,0.091 623 623nm,0.091 978 183nm,与实验值0.091 694 000nm基本吻合,误差小于0.000 28。采用标准Murrell—Sorb ie函数用非线性最小二乘法拟合,得到了DF分子势能函数的解析表达式,通过De、a1、a2、a3计算出力常数及光谱常数,计算数据与实验数据吻合得相当好。     

CoSi2（001）表面的第一原理计算

基于广义梯度近似的从头算平面波超软赝势方法,考虑了CoSi2（001）面的Si和Co两种终止表面。结果表明表面能较低的Si终止表面比Co终止表面稳定。但是,由于差距不大,这两种终止表面可以共同存在。两种不同终止表面第1层原子与第2层原子弛豫后的间距都变小,Si终止表面的表面四层间距弛豫量略大于Co终止表面。