O(3P)+CD4反应的含时波包动力学计算

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O(3P)+CD4反应体系进行了含时量子动力学计算,给出了该体系的总反应几率,散射截面和热速率常数等结果.通过对j=0时, v=0,1的反应几率的计算,看出D-CD3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. 而对于v=0时j=0,1,2,3的反应几率的计算,得出转动量子数j的增大,也会使反应几率有较大的提高,但反应阈能基本不变.     

O(3P)+CD4反应的含时波包动力学计算

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O(3P)+CD4反应体系进行了含时量子动力学计算,给出了该体系的总反应几率,散射截面和热速率常数等结果.通过对j=0时, v=0,1的反应几率的计算,看出D-CD3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. 而对于v=0时j=0,1,2,3的反应几率的计算,得出转动量子数j的增大,也会使反应几率有较大的提高,但反应阈能基本不变.     

锐钛矿型TiO2(001)-(1×4)表面还原型缺陷对乙醛偶联反应的作用

本文利用程序升温脱附技术(TPD)研究了乙醛吸附在锐钛矿型TiO₂(001)-(1×4)表面的化学性质. 实验结果表明完整晶格位点对乙醛反应表现极为惰性,而表面上的还原型缺陷位点在热驱动下可有效地使乙醛分子通过碳-碳偶联反应生成2-丁酮和丁烯. 提出了乙醛在锐钛矿型TiO₂(001)-(1×4)表面偶联反应主要是通过表面还原型缺陷位吸附成对的乙醛分子,因为表面已有的钛原子对还原型缺陷为乙醛分子提供了合适的吸附位点.     

Ni2(OCH3)2/SiO2催化剂上CO2和CH3OH的吸附和反应性能

采用表面改性和离子交换相结合的方法制备了Ni2 (OCH3 ) 2 /SiO2 负载型双核金属甲氧基配合物催化剂 ,利用红外光谱 (IR)、程序升温脱附 (TPD)、程序升温表面反应 (TPSR)和微反技术考察了催化剂的表面结构以及CO2 和CH3 OH的化学吸附和反应性能 .结果表明 :Ni2 (OCH3 ) 2 /SiO2 中Ni2 + 与载体SiO2 表面O2 -以双齿配位形式键合 ,甲氧基以桥基形式联结双金属离子形成双核物种Ni2 (OCH3 ) 2 ;CO2 在催化剂表面存在甲氧碳酸酯基物种和桥式两种吸附态 ,CH3 OH则只有一种分子吸附态 ;在 10 0～ 2 0 0℃条件下 ,CO2 和CH3 OH在催化剂上的反应产物主要是DMC和H2 O ;根据反应结果 ,讨论了催化反应机理 .     

臭氧分子在激光场中的多光子激发

采用二次量子化方法和酉变换讨论了O3 分子在激光场中的多光子激发 .推导出了O3 分子的振动Hamiltonian算子、从基态到各激发态的跃迁几率公式 ,以及O3 分子从激光场中吸收的光子数公式 ,并分析了计算结果 .这包括对O3 分子伸缩振动能谱的计算及与实验结果的比较 ,跃迁几率随外场频率的变化、随时间的变化 ,以及O3 分子在辐射场中的能量吸收情况 (取光场强度为 5× 10 -2 W /cm2 ) .建立讨论所有具有C2v对称分子从基态到第四激发态以下各态多光子激发问题的模型     

钨离子团簇与N_2分子的反应性

利用激光蒸发团簇源产生Wn 团簇束 ,团簇束通过一个充有N2 气体分子的低压反应池 ,利用飞行时间质谱探测反应产物 ,在类单次碰撞条件下研究了W 10 -W 50 和N2 分子的反应性 ,在室温条件下测量了N2 分子与W n 团簇反应的反应几率。团簇尺寸在 10～ 2 6原子的团簇与N2 分子的反应几率与团簇尺寸有很强的相关性 ,对n =16,2 2 ,2 3的团簇具有比较高的反应性。W n 与N2 分子的反应性与Wn 与N2 分子的反应性显示出相似的规律性。     

光谱法研究Ni[(C4H9O)2PS2]2与氮碱的加合反应

用光谱法研究了Ni[(C4H9O)2PS2]2(NiL2)与吡啶、4-甲基吡啶、3,5-二甲基吡啶、2,4-二甲基吡啶和2,4,6-三甲基吡啶,温度为32℃时在乙醇溶剂中的加合反应.B(2,4-二甲基吡啶和2,4,6-三甲基吡啶)只能与NiL2生成一种1∶2的六配位加合物NiL2·B2,其他氮碱与NiL2生成1∶1的五配位NiL2·B和1∶2的六配位NiL2·B2两种加合物.所有五配位NiL2·B和六配位NiL2·B2加合物的吸收光谱分别由NiNS4和NiN2S4发色基团所产生.实验测定了加合反应的平衡常数lgβn和加合反应分子数n,lgβn随氮碱分子碱度pka增加而增大,且可以用经验公式来描述     

基于从头算势能面对S-(2P)+H2(1Σ+g)→SH-(1Σ)+H(2S)反应的量子含时波包计算

本文基于离子分子SH₂^-基态势能面,应用含时波包方法研究了反应S^-(²P)+H₂(¹Σ⁺_g)→SH^-(¹Σ)+H(²S)的动力学行为. 给出了反应几率和积分截面随碰撞能的变化关系,结果表明,在讨论的所有碰撞能量范围内二者均存在显著的振荡结构. 当初始转动量子数j=0,2,4,6,8,10和振动量子数v=0,1,2,3,4时,从总反应几率数值计算中可以看出,双原子H₂的振动激发和转动激发显著提高了反应活性. 同时积分散射截面的理论值与前人的实验值相符合.     

Na＋I2→Na^＋＋I^—2离子对生成反应几率的LCAC—SW量子散射计算

将ＬＣＡＣ－ＳＷ方法推广到离子对生成反应的动力学研究,导出了计算态－态反应几率的理论公式,并在Ａｔｅｎ－Ｌａｎｔｉｎ－Ｌｏｓ两态势能面上计算得到了Ｎａ＋Ｉ２→Ｎａ＾＋＋Ｉ＾－２电离反应的共线选态反应几率,结果表明反应几率随碰撞能增加呈振荡变化,该反应阈能约为２．８ｅＶ,与实验值相近。     

将SVRT模型应用到单原子多原子反应F+CH2D2→CH2D/CHD2+DF/HF中

由于含时波包方法具有经典的直观又不乏量子力学的准确 ,选择含时波包方法来处理F +CH2 D2 →CH2 D/CHD2 +DF/HF反应 .把半刚性振转子 (SVRT)模型应用到该反应体系中 ,研究了两个通道中该反应从基态反应物开始在修正过的J1(MJ1)势能面上计算出来了反应几率、积分截面、速率常数 .反应几率随能量变化的图的数值结果给出了振荡结构 ,这些振荡结构是可以和动力学振荡联系起来的 .而这些振荡结构在积分截面随着能量变化的图中就被反应几率求和后的平均结果所掩盖了 .速率常数和实验结果的比较也得到了较好的结果 .     

CH3与NO2的反应

用时间分辨傅立叶红外光谱法和量子化学计算，研究了CH3自由基与NO2的基元反应．由248 nm激光光解CH3Br或CH3I得到CH3自由基．首次观测到了振动激发的产物OH、HNO和CO2．另一产物NO也被证实．由此确定了反应通道CH3O+NO，CH2NO+OH 和HNO+H2CO．其中CH3O+NO是主要的反应通道．还用CCSD(T)/6-311++G(df,p)//MP2/6-311G(d,p)的方法对上述通道的机理在理论上做了研究．理论计算的结果与实验观察相符．     

CH2 CHF与臭氧反应机理的量子化学研究

用量子化学MP2方法 ,在 6 311++G(d ,p)基组水平上研究了烯烃CH2 CHF与臭氧反应的机理 ,对氟代乙烯臭氧化反应Criegee机理进行了系统的计算 ,全参数优化了反应过程中反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型 ,在QCISD(T) / 6 311++G(d ,p)水平上计算了它们的能量 .并对它们进行了频率分析 ,以确定中间体和过渡态的真实性 .研究结果表明 ,氟代乙烯与臭氧反应沿Criegee机理是可信的、合理的 .同时研究还发现 ,就氟代乙烯与臭氧反应活性而言 ,其控制步骤的位垒较低 ,可以说氟代乙烯与臭氧反应活性较强 ,也就是说氟代乙烯对臭氧的损耗较大 .     

用准经典轨迹的理论方法研究H+ +H2反应

在新的势能面上,用准经典轨迹的方法对H H2反应体系进行了动力学研究．理论计算的结果发现,这个反应体系的前向和后向的角分布基本是对称的．同时还给出了在不同碰撞能下这个反应体系的转动态的分布情况．在碰撞能的从0．124到1．424 eV时,反应H H2的积分截面是随着碰撞能的增加而逐渐降低的．而且理论计算结果与实验结果也符合的非常好．     

Time-Resolved FTIR Study on the Reaction of CHCl2 with NO2

采用时间分辨傅立叶变换红外发射光谱(TR-FTIR)研究了环境化学中重要的氯代甲基CHCl2和NO2分子的反应. 通 过0.5 cm-1高分辨的TR-FTIR发射光谱观察到四种振动激发态产物CHClO、NO、CO和HCl,进而推测出CHCl2+NO2反应三个相应的产物通道. 其中,CO是CHCl2+NO2反应中首次观测到的产物,而HCl则是明确肯定存在的初级反应产物.     

C2Cl3+NO2反应的实验研究

利用时间分辨傅立叶变换红外发射光谱(TR-FTIR)研究了C2Cl3自由基和NO2分子的反应．并且通过高分辨的TR-FTIR光谱可观察到三种振动激发态产物，它们分别是Cl2CO、NO和CO．从而确定了四个主要的反应通道，分别为：C2Cl3O+NO、ClCNO+Cl2CO、CO+NO+CCl3和CCl3CO+NO．光谱拟合显示产物CO是高振动激发的，其初生态的平均振动能为60.2 kJ/mol．并推测其可能的反应机理是通过中间体C2Cl3NO2和C2Cl3ONO进行的．     

Reaction mechanism of spinel CuFe2O4 with CO during chemical-looping combustion: An experimental and theoretical study

Spinel CuFe₂O₄ is a promising oxygen carrier due to its synergistic enhanced performance. A fundamental understanding of the reaction mechanism between oxygen carrier and fuels is important for a rational design of highly efficient oxygen carrier. The reaction mechanism of spinel CuFe₂O₄ with CO during chemical-looping combustion (CLC) was studied based on thermogravimetric analyses (TGA) and density functional theory (DFT) calculations. Two distinct reaction stages were clearly observed. CuFe₂O₄ was mainly transformed into Cu and Fe₃O₄ with a rapid reaction rate in the initial stage, and then product Fe₃O₄ was slowly reduced to FeO or even to Fe. The reactivity of CuFe₂O₄ is much higher than that of Fe₂O₃, which is ascribed to the existence of Cu. The enhanced oxygen evolution activity of CuFe₂O₄ at low temperature is validated by both the experimental and theoretical methods. Three types of surface oxygen coordinated with different metal atoms show different reactivity. Two kinds of reaction pathways are involved in CO oxidation over CuFe₂O₄. In the one-step reaction pathway, CO directly reacts with the oxygen bonding to two octahedral Cu and one octahedral Fe atoms to form a CO₂ molecule without an energy barrier, which corresponds to the surface oxygen consumption observed in TGA experiments. In the possible two-step reaction pathway, CO first adsorbs on the surface, and then reacts with the oxygen bound to one octahedral Cu and two octahedral Fe atoms to generate CO₂ by surmounting an energy barrier of 10.84 kJ/mol, which is the most kinetically and thermodynamically favorable pathway.     

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．     

阻抑过氧化氢氧化甲基橙退色反应分光光度法测定Ge-132

基于微量 Ge- 1 32对过氧化氢氧化甲基橙退色反应有阻抑作用 ,提出了阻抑退色光度法测定微量Ge- 1 32的新方法。该方法线性范围为 6 .88— 2 4.0 8μg/m L。用于模拟样品的测定 ,回收率在 93%— 99%范围内。     

SiH3与NO2反应机理的理论研究

采用密度泛函B3LYP/6311G和高级电子相关耦合簇CCSD(T)/6311G方法计算研究了SiH3与NO2的反应机理,全参数优化了反应势能面上各驻点的几何构型,用内禀反应坐标(IRC)计算和频率分析方法,对过渡态进行了验证.研究结果表明,SiH3与NO2是一多通道多步骤的反应,经过缔合,氢转移和离解等复杂过程,最终得到5种产物.     

CH3S CH2SH异化反应的理论研究

利用密度泛函理论(DFT)和从头算(ab initio)研究了CH3S←→CH2SH互异化的反应机理．采用HF、B3LYP、MP2理论水平和中等基组6-31(d)，计算了CH3S、CH2SH及其过渡态的结构参数、谐振频率、零点能(ZPF)、总能量和相对能量，并利用B3LYP／6-31(d)的方法计算了反应的内禀反应坐标(IRC)，给出了分子构型和自旋污染沿反应坐标的变化曲线，以及最小能量曲线(MEP)、绝热能量曲线．此外，利用传统过渡态理论(CTST)研究了该互异化反应的速率常数和平衡常数在200～1000K的变化．