氟分子与乙烯反应的直接动力学模拟

氟分子与乙烯可以发生三类反应，即氟原子排除反应、氟化氢分子排除反应和加合反应，但除了基机制以外，已有的其它机理都不能合理的解释低温下的反应是如何开始的．通过对氟分子与乙烯反应的直接动力学模拟，以密度泛函方法研究了长期困扰的氟分子与乙烯反应的机理．通过计算支持了基机制，轨线模拟细致地描述了三个反应通道．根据此机制对低温池中的反应给出了解释．     

Pd／SiO2催化剂上甲烷直接羰基化反应

利用程序升温脉冲反应、恒温脉冲反应技术较系统地考察了Ｐｔ／ＳｉＯ２催化剂上甲烷直接羰基化制乙醛的反应，研究发现通过采用总反应分解法操作后，能够克服甲冠羰基化反应的热力学限制，将总反应为两个可在较温和条件发生的反应，实现了ＣＨ４＋ＣＯ→ＣＨ３ＣＨＯ的反应。     

F+HCl/DCl反应散射的量子含时波包

在Deskevich等人最近构建的势能面上，利用量子含时波包方法，研究了F+HCl/DCl的反应散射动力学．在总角动量J=0的情况下，得出了这两个反应具有不同初始振转态条件下的总反应几率．计算结果表明，对于这两个反应，反应物的转动激发态可以明显的提高反应几率，对于F+HCl反应这种提高尤其明显．而振动激发只是对降低碰撞能反应阈值有帮助，对总的反应几率几乎没有任何影响．另外，这两个反应的进行途径有明显的转动自由度部分．在含有较轻的氢原子的F+HCl反应中，总反应几率中所呈现的量子共振和隧穿效应较之F+DCl     

激光串级溅射团簇反应装置简介

报道了一种研究团簇反应的新装置－激光串级溅射反应装置，论述了该装置的结构和工作原理，利用这一装置研究了银与硫团簇的反应，实验表明，银和硫团簇的反应得到了（ＡｇＳ４）＾＋（ＡｇＳ８），（ＡｇＳ１２）和（ＡｇＳ１６）的反应产物，与用付立叶变换离子回旋共振谱仪（ＦＴＩＣＲ）得到的银和硫团簇的反应结果相比，证明了用该装置研究团簇反应有效性。     

D+CD4→CD3+D2反应的四维量子散射计算

运用约化维数量子动力学理论，利用含时波包法，对反应D+CD₄→CD_{3+D2进行了四维量子散射计算.将反应多原子CD4看作双原子D—CD 3，反应D+CD4→CD3+D2看作单原子-双原 子反应，把体系的反应简化为四维散射问题. 波函数的传播采用分裂算符法，为避免格点边界处含时波函数的边界反射，采用了光学吸收 势法，在格点边界处引入光学势，消除边界反射.根据CD4分子的C3v对称性， 选取了Jordan和Gilbert提出的半经验势能面.计算结果表明，反应概率随平动能的变化图像 ，呈现出显著的量子共振特性，这是很多提取反应的共同特征.而不同振动态下的反应概率 随平动能的变化表明，随振动量子数的增大，反应概率有明显提高，且反应阈能明显降低， 这说明反应分子的振动能对分子的碰撞反应有重要贡献.而对基态和第一振动激发态时散射 截面的计算，也证明了这一结论.同时，还分别通过计算量子数j，k，m对反应概率的影响， 对该反应的空间取向效应进行了研究，并与H+CH4→CH3+H2反应进行了比较. 关键词： 含时波包 量子散射 反应概率}     

Claisen重排反应的量子化学研究

我们用ＭＮＤＯ方法和ＧＡＭＥＳＳ９０程序对乙烯基烯丙基醚Ｃｌａｉｓｅｎ重排反应进行了计算研究，得到了该反应的反应途径曲线和过渡态的几何构型，论证了反应的历程。     

射频阱中碳原子族离子同N2的化学反应

利用激光溅方法产生并在射频离子阱中的囚禁了碳原子的簇离子，进而利用离子阱质量选择存储和离子存储时间长等特点，研究了碳原子族离子同Ｎ２的化学反应，分析了Ｎ２分子在离子阱中活化的条件和过程，根据得到的大反应产物并结合化学反应热效应的计算。分析了碳原子簇离子同Ｎ２反应的主要通道，测得了相应通道的反应物与反应产物的分支比，推算了碳原子簇离子同Ｎ２反应的速率常数，分析了碳原子簇离子同Ｎ２的反应活性力簇尺寸奇     

原子-多原子分子反应的含时波包理论研究

基于Modified Jordan和Gilbert的势能面，运用SVRT(semirigid vibrating rotor target)模型和TDWP(Time-Dependent Wave Packet)方法，对D CH4，O(^3P) CH4反应体系进行了含时波包动力学研究，计算得到了不同初始振动态的总反应几率，总散射截面和热速率常数。通过对j=0时，v=0，1的反应几率的计算，看出H—CH3的振动激发，极大地提高了反应几率，而反应阈能明显降低，说明反应分子的振动能对分子的碰撞反应有重要贡献。     

超临界水稠油改质反应动力学研究

超临界水稠油改质具有速度快，抑制结焦等优势，本文考察了反应温度380～440?C和反应时长0～500 min对超临界水稠油改质反应的影响，实验结果表明超临界水稠油改质反应呈现三个阶段：诱导期、裂解期、生气期，诱导期内胶质的裂解十分显著，并且无结焦产生，裂解期内重质组分裂解加深，产生大量轻质组分，生气期内饱和烃二次裂解持续产生气体。同时超临界水稠油改质反应的进程随温度提高而加快。基于相分离的方法建立了6集总反应动力学模型，沥青质溶解度系数随着温度升高而下降，高温下软沥青对沥青质的分散作用减弱。反应动力学的方法有助于解释超临界水稠油改质的反应路径和反应机理。     

原位核磁共振技术研究反应环境对光催化甲醇重整过程的影响

本文利用原位核磁共振技术，系统研究了在真实反应体系中反应环境（气氛、压强、气体量等）对甲醇光催化重整反应产物的影响.发现不同气氛对甲醇光催化重整的反应产物有着不同的抑制作用，而环境压强及气体量对于甲醇光催化重整反应产物产率的影响较小.在此基础上，本文进一步讨论了气体在催化剂表面的吸附方式和环境气氛影响甲醇光催化重整反应产物的机理.     

运用三维离散元技术模拟落锤撞击下奥克托今颗粒的点火燃烧过程

炸药颗粒的点火燃烧过程一直是人们关注的热点问题。近年来，三维离散元技术在中尺度观测颗粒材料的动力学过程中拥有显著优势。炸药燃烧属于颗粒材料的反应动力学，运用三维离散元技术(DM3)可以有效地观测炸药燃烧传播的过程。以奥克托今(HMX)颗粒为例，本文成功模拟并观测到了HMX颗粒的燃烧反应程度，确定了颗粒开始燃烧反应的时间，以及燃烧反应传播的时间。同时，结合落锤冲击颗粒的三维图像以及其表观压强和放热功率，得到了HMX颗粒燃烧反应、燃烧传播的整个反应动力学过程，包括颗粒在冲击加载下碎化塑性变形的过程，颗粒燃烧反应放热的过程，落锤回弹颗粒喷射的过程等。同时，进一步说明了尖顶颗粒更利于颗粒点火，平顶颗粒有抑制颗粒点火的能力。     

三氧化二硼与氨反应机理的量子化学研究

用ＭＮＤＯ方法研究了三氧化二硼和氨反应的反应途径，优化了反应物、反应中间体、产物和反应过渡态的几何构型。     

势垒位置对产物传动取向的影响

利用经典轨迹计算，在两个不同的势能面上，研究了反应相对平动能对产物转动角动量方向分布的影响。从而把反应产物的转动取向与反应体系势能的性质关联起来了，为实验学家提供了一个重要的理论依据。     

吡喃木糖热裂解机理的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论理论方法M062X/6-311++G(d,p)，对吡喃木糖的热解反应机理进行了理论计算分析。针对吡喃木糖热解可能发生的化学反应共设计了九条可能的热解路径，并对各路径中的反应物、中间体和过渡态的几何结构进行了能量梯度全优化，并在梯度全优化的基础上计算了各热解反应路径的热力学和动力学参数。文中以两大类方式来设计反应路径：1）木糖首先经过过渡态TS1发生开环反应生成链状中间体2，该步的反应能垒为188.7 kJ/mol，对于中间体2共设计了五种可能的热解反应路径；2）考虑双键同时断裂的情况，木糖先发生脱水反应，接着按C-C和C-O键同时断裂的情况发生开环反应，针于这种情况共设计了四条可能的热解路径。计算结果表明，吡喃木糖热解的主要反应产物有乙醇、乙醛、糠醛、丙酮、酸类、CO2和CO等小分子化合物。     

势垒高度对Cl+H2(D2)反应的影响

使用三维含时波包方法在两个势能面上研究了Cl+H2(D2)反应．所使用的两个势能面都是从CW(Capecchi和Wener)势能面得到的，第一个是CW势能面的基态面加自旋轨道耦合修正，第二个是CW势能面的基态面没有自旋轨道耦合修正．在这两个势能面上得到了碰撞能从0.1到1.4 eV的积分截面以及反应几率．对于Cl与D2反应，考虑自旋轨道耦合后由于势垒高度的增加反应截面向高能处有一个平移，但Cl与H2反应在低能处的反应活性反而增大了，原因是虽然自旋轨道耦合效应增加了势垒高度，同时减小了势垒宽度，隧道效应更加明显，而隧道效应在低能处起着比较重要的作用，所以反应活性比较大．当碰撞能大于0.7 eV时，没有考虑自旋轨道耦合时势垒高度较低，因而反应活性较大．     

用于核天体物理实验的活性靶时间投影室

发生在中子星壳层内的丰中子熔合反应对中子星演化以及X射线超级爆等现象均会产生影响。受限于放射性束流强度和反应机制的复杂性，实验数据极其缺乏，难以有效约束理论模型。基于活性靶技术的时间投影室(Time Projection Chamber，TPC)将工作气体作为反应靶，具备近4$\pi$立体角接受度和三维径迹重建能力，能够实现对反应事件的全记录，显著提高了探测效率，大幅降低了熔合反应截面测量对束流强度的要求。我们研制了240路信号读出的TPC，并使用放射性束流16N对探测器进行了测试，探索了该实验方法的可行性和有效性。为了得到更加精确的反应产物径迹，对反应事件做出更好的筛选，进一步发展了1 024路信号读出TPC，并开展了12C+12C库仑位垒附近熔合反应截面测量实验，初步实验结果与已有实验数据符合较好。     

CH(X2∏)+N2O的反应机理研究

在G2(B3LYP/MP2/CC)理论水平上研究了CH(X^2Ⅱ)自由基与氧化二氮（NNO）分子的反应。计算了反应体系的最低二重态势能面上各驻点的构型参数、振动频率和能量，揭示了此反应存在的两种机理和六个通道。基中HC和NNO复合，生成中间体HC(N)NO，解离得到产物HCN+NO，这是最主要的通道之一；HC插入NO键，克服38.9kJ/mol的势垒，产生富能的中间体HC(O)NN，预测了五个反应通道，其中主要反应通道为：NN+HCO.     

煤焦燃烧反应动力学的通用规律研究

本文提出了有关煤焦燃烧反应动力学的新思想，即认为煤焦反应动力学参数Ｅ（活化能）与煤质无关，它只是煤焦温度的函数；但其反应频率因子ｋ０，ｃｈ与煤质有密切关系。本文中首次给出了煤焦燃烧反应动力学参数Ｅ／ｋ０，ｃｈ与煤的工业分析基值的通用关系。这样可以根据煤质的工业分析基值，就可获得一确定的Ｅ／ｋ０，ｃｈ值。从而避免了前人关于Ｅ／ｋ０，ｃｈ值与煤质无通用关系的状况。本文还揭示了反应频率因子不仅与煤质有关，而且还与其燃烧状态有关的物理本质，并给出了它们之间的定量关系。     

t—BuNO二聚体在不同溶剂中裂解机理的研究

本文利用＾１ＨＮＭＲ，ＵＶ－Ｖｉｓ方法，研究了ｔ－ＢｕＮＯ二聚体在有机溶剂及水溶液中的裂解反应产物，分析了其反应的动力学，提出了在非极性的有机相中ｔ－ＢｕＮＯ二聚体为均裂反应，而在极性的水相中为均裂和异裂同时进行的竞争反应。     

用激光磁共振(LMR)方法研究氮氧化物与腐殖酸的化学反应

用激光磁共振方法研究了氮氧化物与腐殖酸的反应．腐殖酸是一种重要的地表环境物质，氮氧化物是大气中主要的污染源之一，研究它们之间的反应从而了解地表环境物质与大气环境物质的相互作用，表明在一定程度上地表环境能吸收掉一些污染．NO2与胡敏酸反应被消除85％，NO2与富里酸反应被消除90％．NO与胡敏酸反应被消除30％，NO与富里酸反应被消除33％．腐殖酸在消除氮氧化物的同时也将被氧化和硝化形成有机矿物肥料，这些为使用地表环境物质治理工业污染废气提供了有用的数据．