钚氢化物的奇异动力学特征

用密度泛函理论方法计算PuH, PuH2的结构与光谱数据，并用多体展式理论导出PuH2的分析势能函数，以此为基础，进行了分子反应动力学计算，得到Pu(7Fg)+H2X1Σ+g→PuH2(B1)是无阈能的.讨论了5f电子在瞬间氢化过程中的作用.从理论上证明钚氢化反应的惊人速率这一动力学特征.     

分子（HX，X=F，CI，Br）的电学性质的全相对论研究

基于全对称群的Dirac方程,研究分子（HX,X=F,C1,Br）的电学性质,即偶极矩,四极矩,电场梯度和极化率及其随频率的变化．对这种轻元素分子的相对论和非相对论的能量差,即相对论效应随原子质量的增加仍然很快．偶极矩的电荷平衡分布,HF的差别最大,而对四极矩的电荷平衡分布,则HBr的差别最大．电偶极矩的一级近似是主要部分,电四极矩为二级近似则为次要部分．本文首次将力常数与电场梯度联系起来,因为从本质上讲,力常数是直接原因于电场梯度,而间接与光谱常数有联系,所以可由电场梯度可以计算分子的二阶力常数和谐振频率,对分子HF,HC1,HBr,其计算值与光谱值相合．计算所用的频率的数量级在108Hz范围,即在很低的射频区．极化率不应随频率而变化,但是,由于存在核自旋,如H核和F核的核自旋I均为1／2,C1和Br核的核自旋I均为3／2,都会产生核磁场．所以,对HF,HCl和HBr分子,极化率都随频率而增加;而对。He原子,无核自旋,亦无核磁场,所以极化率不随频率而变化．     

H2、O2与Pd反应的平衡压力研究

基于电子与核振动近似方法,应用密度泛函B3P86方法和相对论有效核势SDD计算,结合统计热力学方法, 研究了100K～1000K温度范围内Pd与H2、O2反应的标准生成热力学函数以及反应平衡压力与温度的关系. 结果表明：Pd与H2、O2反应是放热反应,Pd原子吸附H2的放热量大于吸附O2的放热量,温度升高不利于吸附反应进行;Pd对O2的自发吸附温度很低,室温下几乎不能进行,而对H2的自发吸附温度可高达500K以上;在100K~284.394K可自发吸附O2和H2的温度范围内,O2的反应平衡压力比H2的平衡压力高出9~18个数量级. 因此,O2作为杂质气体对目标反应Pd-H2的影响非常有限.     

H_2、D_2、CO与Pd同时反应的热力学耦合理论和排代效应

应用密度泛函B3P86方法,对H(D)、C、O采用6-311++G~(**),对Pd采用相对论有效势SDD基集合进行理论计算,得到PdH(PdD)、PdCO、H_2、D_2、CO等分子的平衡几何和离解能.利用电子-振动近似理论,分别计算了在不同温度下Pd与氢、Pd与氘、以及Pd与CO反应的平衡常数及平衡分压.进而利用同时反应的热力学理论,研究Pd与H_2、D_2、CO同时反应的平衡组份、平衡分压力及其排代效应和相互耦合竞争效应.     

金属钯CO中毒机理的热力学研究

采用密度泛函方法和相对论有效原子实势分别对PdCO、PdOC及PdH的几何构型进行了优化, 得到PdCO和PdOC分子电子状态均为(X1∑+), 对于PdCO分子, RPdC=0.1834 nm, RCO=0.1140 nm, ∠PdCO=180°;对于PdOC分子,RPdO=0.2157 nm, RCO=0.1133 nm, ∠PdOC=180°; PdH分子基态为2∑, RPdH=0.1526 nm. 根据电子振动近似理论计算了不同温度下金属Pd与CO及H2分子反应的生成热力学函数, 导出了反应平衡     

H2、O2与Pd反应的平衡压力研究

基于电子与核振动近似方法,应用密度泛函B3P86方法和相对论有效核势SDD计算,结合统计热力学方法, 研究了100 K～1000 K温度范围内Pd与H2、O2反应的标准生成热力学函数以及反应平衡压力与温度的关系. 结果表明：Pd与H2、O2反应是放热反应,Pd原子吸附H2的放热量大于吸附O2的放热量,温度升高不利于吸附反应进行;Pd对O2的自发吸附温度很低,室温下几乎不能进行,而对H2的自发吸附温度可高达500 K以上;在100 K~284.394 K可自发吸附O2和H2的温度范围内,O2的反应平衡压力比     

H2、D2、CO与Pd同时反应的热力学耦合理论和排代效应

应用密度泛函B3P86方法,对H(D)、C、O采用6-311++G**,对Pd采用相对论有效势SDD基集合进行理论计算, 得到PdH(PdD)、PdCO、H2、D2、CO等分子的平衡几何和离解能。利用电子-振动近似理论,分别计算了在不同温度下Pd与氢、Pd与氘、以及Pd与CO反应的平衡常数及平衡分压。进而利用同时反应的热力学理论,研究Pd与H2、D2、CO同时反应的平衡组份、平衡分压力及其排代效应和相互耦合竞争效应。     

钚氢化物的奇异动力学特征

用密度泛函理论方法计算PuH,PuH2的结构与光谱数据,并用多体展式理论导出PuH2的分析势能函数,以此为基础,进行了分子反应动力学计算,得到Pu(7Fg) H2(X1∑ g)→PuH2(XB1)是无阈能的.讨论了5f电子在瞬间氢化过程中的作用.从理论上证明钚氢化反应的惊人速率这一动力学特征.