量子反应散射理论及其应用

用交叉分子束和激光技术能够获得从反应物到产物化学变化过程中全部微观的、动态的知识,从而把化学反应动力学发展到基元反应的态态层次.量子反应散射理论能够对自然定律所容许的所有基元双分子态态反应作出最完整的描述.对当前分子反应动力学领域常用的几种量子反应散射理论计算方法,如含时波包传播法,紧耦合微分方程法,散射矩阵变分法及排列通道线性组合散射波函数法的原理及其应用作简单介绍,同时对发展动向作出展望.     

全维高精度势能面上F+CH3OH反应的产物振动态分布

甲醇与氟原子之间的抽氢反应可以生成HF和CH₃O、CH₂OH自由基等产物. 该反应在环境化学、燃烧化学、辐射化学和星际化学中都非常重要. 基于之前构建的全维高精度势能面,本文采用准经典轨线方法研究了该典型反应的动力学. 特别是使用正则模式分析方法确定了多原子产物CH₃O和CH₂OH的振动态分布. 研究发现,当反应物处于振转基态时,CH₃O和CH₂OH主要分布在基态. 当反应物CH₃OH的OH伸缩模式激发为第一激发态时,产物CH₂OH的OH伸缩模式、扭转模式、H₂CO 面外弯曲模式及其组合会被有效激发. 在两条通道中,可用能量大部分都流入HF的振动能和产物的平动能,而自由基产物CH₃O或CH₂OH只得到非常少的能量,与实验结果一致,这也表明了自由基的旁观者性质.     

硝基甲烷异构化反应势能面的ab initio研究

在B3LYP/ 6 311++G(2d ,2p)水平上 ,优化得到硝基甲烷CH3 NO2 的 10种异构体和 2 3个异构化反应过渡态 ,并用G2MP2方法进行了单点能计算 .根据计算得到的G2MP2相对能量 ,探讨了CH3 NO2 势能面上异构化反应的微观机理 .研究表明 ,反应初始阶段的CH3 NO2 异构化过程具有较高的能垒 ,其中CH3 NO2 的两个主要异构化反应通道 ,即CH3 NO2 →CH3 ONO和CH3 NO2 →CH2 N(O)OH的活化能分别为 2 70 .3和 2 6 7.8kJ/mol,均高于CH3 NO2的C -N键离解能 .因而 ,从动力学角度考虑 ,CH3 NO2 的异构化反应较为不利 .     

He-HI复合物势能面及微分散射截面的理论研究

采用超分子单双迭代(包括非迭代三重激发)耦合簇理论CCSD(T)方法和由键函数3s3p2d1f组成的大基组, 计算得到了基态He-HI复合物相互作用的全程势能面. 该势能面上存在2个势阱, 分别对应于线性He-I-H和He-H-I构型, 势阱深度分别为4.473和2.996meV, He原子到HI分子质心的距离R分别为0.363和0.442nm. 使用Barker, Fisher和Watts提出的BFW势函数拟合计算得到的相互作用能数据, 获得了He原子与HI分子相互作用势的解析表达式. 在 关键词： He-HI复合物 势能面 微分散射截面     

过氧硝酸分解势能面的理论研究

使用密度泛函理论B3LYP/6-311+ G(2d,2p)研究了过氧硝酸的最低能量结构．采用耦合簇方法CCSD(T)/aug-cc-pVDZ首次分别扫描了过氧硝酸沿氧-氮和氧-氧键的分解势能面．计算结果表明在氧-氮势能面上,当O3—N4键长是2.82 ?时,对应的疏松过渡态的能垒是25.6 kcal/mol;在氧$-$氧键的势能面上,当O2—O3键长是2.35 ?时,对应的疏松过渡态的能垒是37.4 kcal/mol．这表明过氧硝酸更容易分解为HO₂和NO₂．     

用量子力学方法计算H+H2碰撞的反应几率

利用量子力学耦合通道扭曲波近似法(CCDWA)和三种势能面计算了H+H2碰撞的反应几率,结果发现在相同的势能面下利用CCDWA方法计算的反应几率和公认较好的计算结果符合很好,不同势能面共线势垒高度的差别将引起反应几率的不同.     

双分子反应中的范德华作用

本文综述了近年来双分子反应中范德华作用的理论和实验研究进展.对于直接的活化反应和形成络合物的反应中范德华力对动力学的显著影响深化了人们的认识的研究工作进行了回顾,并进一步讨论了涉及更多原子的反应以及在低温和超低温条件下的反应.无论是对于从头算还是势能面拟合而言,准确描述势能面的范德华区域的结构以及长程势仍是当前挑战性的工作.此外,本文还对最近提出的"范德华鞍"的概念作了阐明,该概念可能具有一般的意义.     

Kr-CS体系势能面及束缚态能级的理论研究

本文利用从头算方法首次计算得到Kr原子与CS分子在“冻结核”近似下的相互作用离散势能点, 并拟合得到二维势能面. 该体系在R=7.76 a0, =111.4o处存在一个近T型的全域极小值, 势能值为-178.54 cm-1, 整个势能面表现较强的各向异性. 在该势能面基础上数值求解体系的薛定谔方程, 计算得到体系J ≤ 15的束缚态能级及微波谱跃迁频率.     

KrFH体系的势能函数与反应动力学研究：（Ⅰ）基态KrFH的分析…

使用ａｂｉｎｉｔｉｏＨＥＦ／ＬＡＮＬ２ＤＺ方法优化出了基态ＫｒＨＦ为Ｃ∞ｖ，基态ＫｒＦＨ为Ｃｓ结构，同时，计算了平衡几何和离解能，并用ａｂｉｎｉｔｉｏ计算ＭＰ２／ＬＡＮＬ２ＤＺ方法计算了谐性力学常数。应用多体项展式法导出了ＫｒＦＨ体系的分析势能函数，研究了势能面上的主要特征。