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.     

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.     

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.     

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.     

碰撞能及反应物振动激发对Ar+H_2~+→ArH~++H反应立体动力学性质的影响

基于我们最近所构建的Ar+H+2→ArH++H(12A′)反应的新势能面,采用准经典轨线法研究了碰撞能分别为0.48,0.77,1.24 eV以及能量为0.48 eV时反应物不同振动态下Ar+H+2→ArH++H反应的立体动力学性质.结果显示在给定的碰撞能情况下,以及当反应物振动量子数由0变到2时计算的积分反应截面与实验值符合得较好.通过比较发现,碰撞能对此反应k-j′关联函数P(θr)分布的影响大于其受振动激发的影响,并且关于k-k′-j′三矢量相关的函数P(?r)分布以及极化微分反应截面对碰撞能较敏感,同时发现振动激发对P(?r)分布和极化微分反应截面也有较大的影响.     

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.     

使用态-态分辨的量子波包方法对Li+HF/DF反应的研究

使用基于反应物坐标的含时量子波包方法,在APW势能面上,计算了碰撞能在0～0.25 eV范围的Li+HF/DF(v=0,j=0,1)反应的积分和微分截面．同时也计算了初始态选择的反应速率常数．计算结果表明,Li+DF和Li+HF反应产物分布基本类似,只是前者产物转动激发态稍微多些．反应物的转动激发对于Li+DF反应影响很小．这两个反应的微分截面都是前向散射为主的,特别是在碰撞能较高时候．产物振转态分辨的积分截面和后向散射随碰撞能而呈现的振荡现象,可以用来指认Li+HF反应中的共振态．Li+HF的反应速率常数在100～300 K几乎不变,而Li+DF的反应速率常数则增长了10倍左右．Li+HF的反应几率和积分截面和以前报道的结果总体符合较好,差别应该是计算收敛性更好所致．     

振动激发对H+CH反应矢量性质的影响

基于从头算势能面CH2(1A'),用准经典轨线(QCT)方法研究了不同振动激发(v=0-3)下反应H+CH→H2+C(1D)的动力学性质.在质心坐标系下计算了四个极化微分反应截面(PDDCDs),计算并讨论了描述k-j'矢量相关的P(θr)分布函数和描述k-k-'j'三矢量相关的二面角分布P(φr).研究结果表明势能面上的深势阱和不同的振动态对产物分子H2有重要影响.     

F+HD→DF+H在中等碰撞能量下的反应立体动力学研究

采用准经典轨线（QCT）方法计算了F+HD→DF+H反应体系的立体动力学. 基于由 Alexander等人开发的势能面 (J. Chem. Phys. 113 (2000) 11084), 计算了该体系在碰撞能3.987Kcal/mol时的反应矢量相关性质,计算了极化微分反应截面（PDDCSs）随产物各振动量子数变量的变化.此外我们还计算了极角、方位角,讨论了产物的矢量性质. 计算结果验证了产物DF的前向散射性质,表明反应物转动量子数对该反应的矢量性有影响,同时本文也讨论了产物转动量子数 j''的定向问题.     

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．     

SiH3+O(3P)反应机理的理论研究

利用abinitio方法对SiH3+O(3P)反应进行了理论研究,在MP2/6-311+G(d,p)水平上优化得到了反应途径上的反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,并在QCISD(T)/6-311+G(d,p)水平上进行单点能计算.计算结果表明,SiH3+O(3P)→IM1→TS3→IM2→TS8→HOSi+H2为主反应通道,其他可能存在的次要产物有HSiOH+H、H2SiO+H和HSiO+H2.HOSi、HSiO和HSiOH(cis)还可能进一步解离生成SiO.另外,计算结果对SiH4+O(3P)反应机理中存在的争议给出了可能的解释,认为Withnall等人在实验中观察到的产物HSiOH、H2SiO和SiO并不是SiH4+O(3P)反应的直接产物,而是来自副反应SiH3+O(3P).     

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.     

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.     

采用准经典轨迹的方法研究碰撞能对C+CD→C2+D反应的影响

运用准经典轨线方法,基于¹A'势能面[Mol. Phys. 98, 1925(2000)],从理论上研究了碰撞能对C+CD→C₂+D反应的立体动力学性质的影响．计算并且详细讨论了与产物矢量相关的三个极化分布函数P(θr), P(φr)和P(θr,φr)．此外,在质心坐标系中,研究了碰撞能对两个极化微分反应截面的影响．结果表明,产物C₂的立体动力学性质对反应物分子的碰撞能非常敏感.     

反应物振动量子数对O(~1D)+HBr→OH+Br立体动力学影响的研究

采用准经典轨线(QCT)方法计算了O(1D)+HBr→OH+Br反应体系的立体动力学反应.基于由Peterson(J.Chem.Phys.113(2000)4598)等人开发的基态势能面上,计算了反应的矢量相关性质,极角p(θ)r及方位角pφ()r以及空间角pθr,φ()r.此外我们还计算了极化微分反应截面(PDDCSs)的分布各矢量性质随各振动量子数变量的变化.结果表明反应受反应物振动量子数影响较大.     

OH+C_2H_3F的反应机理及产物支化比反应的理论研究（英文）

木文对HOC_2H_3F可能解离通道的势能面进行从头算CCSD(T)/CBS//B3LYP/6-311G(d,p)计算,同时对速率常数进行Rice-Ra msperger-Kassel-Marcus计算.生成主要产物CH2CHO+HF最有利的反应途径是OHC_2H_3F→i2→TS14→i6→TS9→i3→TS3→CH_2C HO+HF,其中速率决定步骤是HF通过TS11从CO桥接位置解离,能量比反应物高3.8 kcal/mol.借助中间态TS14,F原子从C_β迁移到C_α位置生成CH_2O+CH_2F,然后通过中间态TS16,H从O迁移到C_α位置;通过中间态TS5,C-C键断裂生成产物,其能量比反应物低1.8 kcal/mol,比TS11低4.0 kcal/mol.     

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.     

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).     

碰撞能对O++DH (v=0, j=0)→OD++H的准经典轨线

运用准经典轨线的方法,基于RODRIGO势能面,研究反应体系O⁺+DH (v=0, j=0)→OD⁺+H的立体动力学性质. 对描述k-j′两矢量相关和k-k′-j′三矢量相关的分布函数P(θr)和P(φr)以及产物转动取向参数进行了详细的讨论,发现极化微分反应截面呈现有趣的现象. 计算了反应几率与反应截面. O⁺+DH (v=0, j=0)→OD⁺+H反应的立体动力学性质对体系的碰撞能非常敏感.     

碰撞能和同位素取代对H+BrF→HBr+F反应立体动力学影响的理论研究

基于拟合得到的London-Eyring-Polanyi-Sato势能面,运用准经典轨线方法对H+BrF→HBr+F反应的立体动力学性质进行了理论研究.计算了反映矢量相关的角分布和对光诱导的双分子反应实验敏感的四个极化微分散射截面.结果表明:随着碰撞能的增加,产物的转动极化变强,并且产物的后向散射占主导地位.通过比较D+BrF→DBr+F和H+BrF→HBr+F反应的产物极化,揭示了明显的同位素效应.