反应物分子初始振动激发对H+CH~+→C~++H_2反应的影响

在CH_2~+体系的电子基态势能面上运用准经典轨线方法,研究了当碰撞能E=500 me V时,反应物分子的振动激发对H(~2S)+CH~+(X~1Σ~+)→C+(~2P)+H_2(X1_gΣ~+)反应的反应概率、反应截面和立体动力学性质的影响.分别计算了两矢量相关k-j′的P(θ_r)分布,三矢量相关k-k′-j′的P(φr)分布以及反应产物的四个极化微分截面.结果表明,产物分子转动角动量不仅在Y轴方向有取向效应,还定于Y轴的正方向.并且发现,随着振动量子数的增加,对反应体系产物分布的影响就越明显.     

碰撞反应Ca+C2H5Br和Ca+nC3H7Br产物CaBr的内能态分布

采用准经典轨线方法研究了碰撞反应Ca+C2H5Br和Ca+nC3H7Br产物CaBr的内能态分布,计算了产物分子CaBr的平均振动、转动和平动能量以及总可资用能量.结果表明,当碰撞能为7.54kJ/mol时,产物的能量主要为振动能量;随着碰撞能增加,产物的平动能和转动能增加,而振动能略微减小,最可几振动态向较低振动能级移动;反应物分子内能态分布对产物分子的内能态分布影响很小;反应基团越大,产物的振动能占总可资用能量的比例就越高.碰撞反应Ca+C2H5Br和Ca+nC3H7Br均存在两条竞争的反应路径迁移相碰和直接反应路径.前者产生高振动激发态产物CaBr,后者引起C-Br键断裂.当碰撞能增加时,两种反应均倾向于后者.     

反应物分子初始振动激发对O+HCl→OH+Cl反应的立体动力学性质的影响

在Peterson的高精度从头计算势能面上,运用准经典轨线方法讨论了反应物分子初始振动激发对O+HCl→OH+Cl反应的立体动力学性质的影响.反映两矢量k-j′相关的P(θr)函数的分布说明产物的转动角动量j′在垂直于反应物相对速度矢量k的方向上的排列取向程度随着初始反应物振动量子数的增加而增加;反映三矢量k-k′-j′相关的极角分布函数P(r)显示产物的转动角动量有比较弱的定向效应,且随着初始振动量子数的增加,这种弱的定向效应由沿Y轴负向变为沿Y轴正向.说明反应物分子的初始振动激发有利于增强产物分子的转动排列取向效应,但对产物分子P(r)分布的影响则不明显.     

O(3P)+H2→OH+H反应的立体动力学研究

利用BMS1势能面[Brandao等,J.Chem.Phys.121,8861(2004)],选取碰撞能为34.6 kcal/mol,用准经典轨线方法研究了O(3P)+H2反应的立体动力学性质.计算并讨论了k与j'的夹角的分布关系P(θr)以及描述k-k'-j'三者关系的二面角分布P((ρ)r).(k)为反应物速度方向,k'为产物的速度方向,j'为产物的角动量方向)P(θr)的峰值在90°附近并且关于90°呈对称性分布,这表明产物角动量的方向与初速度的方向垂直.二面角分布P((ρ)r)关于散射平面呈反对称性分布,这一结果表明产物的角动量具有强烈的极化效应.另外,我们还研究了振动激发对产物角动量的影响,结果表明产物的矢量性质对反应物的初始振动态非常敏感.     

Ca+CH_3I→CaI+CH_3反应的矢量相关研究(英文)

本文采用准经典轨线方法,在LEPS势基础上计算了Ca+CH3I→CaI+CH3在不同碰撞能下的矢量相关计算了质心系中四个广义极化微分反应截面(2π/σ)(dσ00/dωt),(2π/σ)(dσ20/dωt),(2π/σ)(dσ22+/dωt),(2π/σ)(dσ21-/dωt),k-j′两矢量相关的P(θr)分布、k-k′-j′三矢量相关的极角分布P(φr)以及用θr和φr表示的产物转动角动量的空间分布P(θr,φr).     

H/D/T+LiH反应的立体动力学研究

利用准经典轨线方法,在Prudente等人发表的LiH2体系势能面[Chem.Phys.Lett.474,18(2009)]上研究了原子分子反应H/D/T+ LiH→HH/HD/HT+ Li的立体动力学性质.在不同碰撞能下分别计算了该反应的反应截面,以及碰撞能为0.25 eV时的微分反应截面、角分布P(θr)、P(φr)和P(θr,φr).计算结果表明,随着碰撞能和攻击原子质量的增加,反应截面逐渐减小.对于所选定的碰撞能,当攻击原子质量增加时,反应产物向前散射趋势增强,向后散射的趋势几乎保持不变,产物的转动角动量j '取向程度增强并且定向于y轴负方向.     

碰撞能对S(1D) +H2(v=0, j=0)→SH+H反应立体动力学性质的影响

利用1A′态的势能面[ Ho et al., J. Chem. Phys. 116, 4124 (2002)]，采用准经典轨线方法研究了在不同碰撞能条件下，S(1D) +H2(v=0, j=0)→SH+H反应的立体动力学性质. 通过计算得到了描述反应物速度矢量k与产物的转动角动量矢量j′这两个矢量相关的分布函数P(r)、描述反应物速度矢量k、产物速度矢量k′与产物的转动角动量矢量j′这三个矢量相关的二面角分布函数P(r)以及描述反应产物角动量极化的分布函数P(r,r).计算结果表明产物的转动角动量矢量j′在空间具有明显的定向和取向效应，并且产物的转动角动量具有强烈的极化. 另外，计算结果还表明这些立体动力学性质对碰撞能非常敏感.     

碰撞能对S(1D) +H2(v=0, j=0)→SH+H反应立体动力学性质的影响

利用1A′态的势能面[ Ho et al., J. Chem. Phys. 116, 4124 (2002)],采用准经典轨线方法研究了在不同碰撞能条件下,S(1D) +H2(v=0, j=0)→SH+H反应的立体动力学性质. 通过计算得到了描述反应物速度矢量k与产物的转动角动量矢量j′这两个矢量相关的分布函数P(r)、描述反应物速度矢量k、产物速度矢量k′与产物的转动角动量矢量j′这三个矢量相关的二面角分布函数P(r)以及描述反应产物角动量极化的分布函数P(r,r).计算结果表明产物的转动角动量矢量j′在空间具有明显的定向和取向效应,并且产物的转动角动量具有强烈的极化. 另外,计算结果还表明这些立体动力学性质对碰撞能非常敏感.     

O+DCl→OD+Cl反应的动力学性质研究

利用准经典轨线方法计算了O+DCl→OD+Cl反应的动力学性质.所得到的积分反应截面反映出该反应为典型的放热反应,这与势能面反应路径上没有能垒的特点一致.其微分反应截面的分布表明反应产物的前向散射和后向散射是不对称的,前向散射强于后向散射,因此该反应遵循间接反应机理,此机理通过对反应轨线进行抽样分析得到验证.反映两矢量K-J′相关的分布函数P(θr)和取向系数?P2(J′·K)?值的变化趋势均反映出产物分子OD的取向程度随碰撞能的增加先减弱后增强.反映三矢量K-K′-J′相关的二面角分布函数P(?r)表明产物分子转动角动量具有沿y轴的取向效应,当碰撞能较高时出现了比较明显的沿y轴正向的定向效应.随着碰撞能的增加,产物分子的转动由"平面内"机理向"平面外"机理过渡.     

O (3P) + H2 → OH+H反应的立体动力学研究

用BMS1势能面[Brandão 等, J.Chem.Phys. 121, 8861 (2004)],选取碰撞能为34.6kcal/mol,用准经典轨线方法研究了O ( ) + 反应的立体动力学性质。计算并讨论了k与j'的夹角的分布关系P ( )以及描述k-k'- j'三者关系的二面角分布。（k为反应物速度方向,k'为产物的速度方向,j'为产物的角动量方向） 的峰值在90°附近并且关于90°呈对称性分布,这表明产物角动量的方向与初速度的方向垂直。二面角分布P( )关于散射平面呈反对称性分布,这一结果表明产物的角动量具有强烈的极化效应。另外,我们还研究了振动激发对产物角动量的影响,结果表明产物的矢量性质对反应物的初始振动态非常敏感。     

Isotopic Effects on Stereodynamics of the C~+ + H_2→CH~+ + H Reaction

The effects of isotope substitution on stereodynamic properties for the reactions C~+ + H_2/HD/HT →CH~+ + H/D/T have been studied applying a quasi classical trajectory method occurring on the new ground state CH_2~+ potential energy surface [J. Chem. Phys. 142(2015) 124302]. In the center of mass coordinates applying the quasi classical trajectory method to investigate the orientation and the alignment of the product molecule. Differential cross section and three angle distribution functions P(θ_r), P(ф_r), P(θ_r, ф_r) on the potential energy surface that fixed the collision energy with a value is 40 kcal/mol have been studied. The isotope effect becomes more and more important with the reagent molecules H_2 changing into HD and HT. P(θ_r, ф_r) as the joint probability density function of both polar angles θ_r and ф_r, which can illustrate more detailed dynamics information. The isotope effect is obvious influence on the properties of stereodynamics in the reactions of C~+ + H_2/HD/HT → CH~+ + H/D/T.     

H/D/T+LiH反应的立体动力学研究

利用准经典轨线方法,在Prudente 等人发表的LiH2体系势能面[Chem. Phys. Lett. 474, 18 (2009)]上研究了原子分子反应H/D/T+LiH →HH/HD/HT+Li的立体动力学性质。在不同碰撞能下分别计算了该反应的反应截面,以及碰撞能为0.25eV时的微分反应截面、角分布P(θr)。计算结果表明,随着碰撞能和攻击原子质量的增加,反应截面逐渐减小。对于所选定的碰撞能,当攻击原子质量增加时,反应产物向前散射趋势增强,向后散射的趋势几乎保持不变,产物的转动角动量j′取向程度增强并且定向于y轴负方向。     

C (~3P)+NO (X~2Ⅱ)→CN (X~2∑+)+O (~3P) 反应的矢量相关研究

采用准经典轨线方法研究了三个不同碰撞能下,反应C(~3P)+NO (X~2∏)→CN (X~2∑+)+O(~3P) 在Nyman等拟合的两个势能面(~2A″和~2A′)上反应物与产物之间的矢量相关.结果表明在两个势能面上产物的转动角动量矢量不仅取向,而且沿着y轴垂直于散射平面定向,产物的角动量定向依赖于碰撞能和势能面.同时,计算的四个重整化极化依赖微分截面显示产物在三个散射角被强烈极化,这与在两个势能面上的三个过渡态有关.     

Cl与C3D6H2和C3H6D2反应的立体动力学对比研究

在扩展的London-Eyring-Polanyi-Sato(LEPS)势能面上,利用准经典轨线法研究了碰撞能为Ecol=6.0 kcal/mol时Cl与C3D6H2和C3H6D2反应.在质心系中计算了极化微分反应截面(2π/σ)(dσ00/dtω)、两矢量相关的P(rθ)分布、三矢量相关的极角分布P(Φr)以及用θr和r表示的产物转动角动量的空间分布,计算结果与有关实验及理论结果符合得很好.通过对比研究Cl与C3D6H2、C3H6D2和C3H8在不同碳位上的反应,发现质量因子在此类反应中起着重要的作用.     

碰撞能对反应Sr+CH_3I→SrI+CH_3的立体动力学影响

采用准经典轨线方法,基于半经验的London-Eyring-Polanyi-Sato势能面,研究了碰撞能对碰撞反应Sr+CH3I→SrI+CH3的立体动力学性质的影响.结果表明,反应物的初始碰撞能对产物转动角动量矢量的取向和定向程度都有重大影响.     

C (3P)+NO (X2)CN (X2+)+O (3P) 反应的矢量相关研究

采用准经典轨线方法研究了三个不同碰撞能下,反应C (3P)+NO (X2)CN (X2+)+O (3P) 在Nyman等拟合的两个势能面（2A" 和 2A'）上反应物与产物之间的矢量相关. 结果表明在两个势能面上产物的转动角动量矢量不仅取向,而且沿着y轴垂直于散射平面定向,产物的角动量定向依赖于碰撞能和势能面. 同时,计算的四个重整化极化依赖微分截面显示产物在三个散射角被强烈极化,这与在两个势能面上的三个过渡态有关.     

反应物转动激发对F+H2→HF+H体系反应动力学的影响

利用高分辨的交叉分子束装置研究了F+H₂(v=0,j=0, 1)反应在碰撞能1.27 kcal/mol下的动力学行为, 获得了产物HF(v′=1,2,3)转动态分辨的微分散射截面．当反应物H₂ 处于不同转动量子态j=0和1时,产物HF(v′=2)的散射角分布都主要表现为后向散射,但HF(v′=2)的转动态布居与反应物的转动量子态密切相关,转动激发的H₂分子将产生转动“更热”的HF(v′=2) 产物．另外,对于HF(v′=3)产物通道,由于slow-down机理的影响,当H₂布居于j=0时前向散射表现更显著．     

低碰撞能下Li+HF(v=0－3，j=0－40)→LiF+H反应的立体动力学研究

基于2003年势能面,运用准经典轨线法(QCT)研究Li+HF→LiF+H反应立体动力学.探究较低碰撞能(1.15 kcal·mol-1-5.00 kcal·mol-1)下碰撞能、振转激发对极化微分反应截面(PDDCSs)和三矢量相关的P(θr,r)分布函数的影响,将积分散射截面与已有的理论及实验结果比较.结果显示,在较低碰撞能下碰撞能、振转激发对极化微分散射截面和三矢量相关的P(θr,r)分布函数有影响,但振转激发对极化微分反应截面和P(θr,r)分布的影响更大,碰撞能的增加使产物转动角动量后向散射的极化强度增大.在计算的能量范围内积分散射截面与其它的理论及实验结果符合较好.     

碰撞能对H+HS交换反应立体动力学性质的影响

基于从头算的对称性为1A'的势能面,利用准经典轨线(QCT)方法在不同的碰撞能下研究了交换反应H+HS→HS+H的产物和反应物的矢量相关性质.在质心坐标系下分别计算了反应的描述k-j'矢量相关的P(θr)分布和描述k-k'-j'三者矢量相关的P(φr)分布.同时我们还计算了反应产物的四个极化微分截面.计算结果表明势阱和碰撞能对该反应产物的矢量相关具有重要影响.     

F+H2→HF+H反应的全量子态分辨的散射动力学研究

利用高灵敏度的氢原子里德堡飞渡时间谱方法研究了 F H_2→HF H 反应碰撞能在5.02kJ/mol 下的交叉分子束反应态态散射动力学.所有在时间飞渡谱中被观测到的谱峰可以归属为 HF 产物的振转态结构.还观测到了明显的 HF(v’=3)前向散射,以及少许的 HF(v’=2)前向散射.