H+O2(n0, j0)→HO+O及C+H2(n0, j0)→CH+H体系选态反应截面的过渡态理论计算

本文用微正则过渡态理论计算了H+O_2(n_0,j_0)→HO+O和C+H_2(n_0, j_0)→CH+H在ab initio势能面上的选态反应截面σ_(n_0,j_0); E.分析了势能面性质对反应截面的影响。计算结果表明, 在指定反应物分子的振动态n_0、转动态j_0时, 两个反应体系的反应截面随相对平动能的增加先是增加后是减小(j_0=1, n_0=0除外); 在给定相对平动能和反应物分子的转动态j_0时, 随反应物分子的振动量子数n_0的增加, 两个体系的选态反应截面均有较显著的增加, 在指定相对平动能和反应物分子的振动态n_0时, H+O_2体系的选态反应截面随j_0的变化较为复杂, 而C+H_2体系则比较简单(j_0=1除外)。对于H+O_2反应体系, 本文得到的反应截面与实验结果及准经典轨迹理论的计算结果符合得很好。     

H+O_2(n_0,j_0)→HO+O及C+H_2(n_0,j_0)→CH+H体系选态反应截面的过渡态理论计算

本文用微正则过渡态理论计算了H+O_2(n_0,j_0)→HO+O和C+H_2(n_0,j_0)→CH+H在ab initio势能面上的选态反应截面σ_(n_0,j_0);E.分析了势能面性质对反应截面的影响。计算结果表明,在指定反应物分子的振动态n_0、转动态j_0时,两个反应体系的反应截面随相对平动能的增加先是增加后是减小(j_0=1,n_0=0除外);在给定相对平动能和反应物分子的转动态j_0时,随反应物分子的振动量子数n_0的增加,两个体系的选态反应截面均有较显著的增加,在指定相对平动能和反应物分子的振动态n_0时,H+O_2体系的选态反应截面随j_0的变化较为复杂,而C+H_2体系则比较简单(j_0=1除外).对于H+O_2反应体系,本文得到的反应截面与实验结果及准经典轨迹理论的计算结果符合得很好。     

单次碰撞反应的Ba+o,m,p-C_6H_4Cl_2的实验研究及统计理论解释

本文利用激光诱导荧光(LIF)和分子束技术,在单次碰撞条件下,研究了反应Ba+o,m,p-C_6H_4Cl_2.实验得到了反应产物BaCl的LIF光谱和这些反应的相对反应截面。对LIF光谱进行计算机模拟,得到了产物BaCl的振动布居。文中利用“入口”和“出口”过渡态“松”和“紧”的概念,并假设“出口”过渡态的弯曲振动转化为产物转动后,剩余能量全部转化为产物BaCl的振动能,对反应Ba+o,m,p-C_6H_4Cl_2进行了解释。     

Ba+HF(v,J)→BaF(v′,J′)+H反应的准经典轨线研究

首次构造了放热反应Ba+HF(v,J)→BaF(v′,J′)+H的LEPS势能面,并且进行了准经典轨线研究. 对于初始基态,和初始第一激发态的反应物HF,计算得到的BaF产物态分布与实验吻合得比较好. 对产物取向的研究表明,反应体系的质量组合是产物取向的决定因素.反应过程中,直接的提取反应和间接的插入反应是两种竞争的微观反应通道,这种竞争是由于在Ba原子进攻HF分子的时候,即使进攻方向偏离了HF共线的方向也不会引起能垒高度的明显增加.而且低的反应物平动能倾向于提取反应而高的HF振动激发会导致插入反应.     

Cl+HD反应产物的极化与态分布

利用准经典轨线理论,在BW2和G3两个势能面上,研究了Cl+HD反应的动力学.计算结果表明,产物的转动取向对势能面及反应体系的质量因子非常敏感.在BW2势能面上,计算的两个产物的转动取向强于在G3势能面上计算的结果,而无论是在BW2势能面上还是在G3势能面上,DCl产物的取向都强于HCl产物的取向.计算结果还表明,在不同的势能面上反应物的转动激发对反应的影响有着显著的不同.在BW2势能面上,反应物的初始转动激发有利于Cl+HD反应的进行;而在G3势能面上,反应物的初始转动激发消弱了反应的反应性.     

反应物振动激发对反应He+H+2→HeH++H影响的准经典轨线研究

基于PPA势能面(Palmieri,P.;Puzzarini,C.;Aquilanti,V.Mol.Phys.,2000,98:1835),运用准经典轨线(quasi-classical trajectory)方法,对反应He+H+2(v=0-2,j=0)→HeH++H的立体动力学性质进行了理论研究.结果表明,反应物振动激发对反应的k-j'两矢量相关和k-k'-j'三矢量相关分布都产生了较大影响.除此之外,极化微分反应截面对振动量子数v也非常敏感.     

锂(100)面上H_2H+H反应动力学的理论研究

本文在H-Li(100)面吸附扩散的ab initio SCF势能面基础上构造了(H_2H+H)/Li(100)面相互作用的推广LEPS势能面,并用QCT方法研究了该体系的反应动力学行为。分析势能面特征得到:H_2在Li(100)面上的吸附无需活化能,H_2在Li(100)面上的解离吸附与吸附位及吸附模式密切相关,H_2的卧式解离比立式解离要容易得多。分析各种碰撞轨迹得到:低覆盖度下双氢原子的表面复合几率很小,H_2的表面解离几率受到H_2振动量子数的控制。本文构造了一种适合于动力学研究的气体-金属表面相互作用势能面,并且,动力学QCT计算结果能够对H_2表面活化的分子束实验作出合理的解释。     

F原子与i—CH_7I反应的动力学研究

本文利用交叉分子束技术和激光诱导萤光方法,研究了F+i-C_3H_7I→IF+i-C_3H_7反应的动力学过程。获得了产物IF相对初生振动分布和相对细致反应速率常数。初生态布居接近于模型Ⅲ下的统计理论期待值,这不仅表明反应经过长寿命“配合物”,而且也说明自由基i-C_3H_7的内态是激发的。另外,确定了反应的产物IF内部能量分配和总反应截面σ,σ=(3.6±0.5)×10~(-16)cm~2.     

振动激发对O+DCl→OD+Cl反应动力学性质的影响

采用准经典轨线方法讨论了反应物分子的振动激发对O+DCl→OD+Cl反应动力学性质的影响.计算结果表明,反应物分子的振动激发对(2π/σ)(dσ00/dωt),(2π/σ)(dσ20/dωt)和(2π/σ)(dσ22+/dωt)3个极化微分反应截面和产物分子转动角动量取向程度的影响比较显著.变化规律反映出反应物分子的高振动激发使产物分子倾向于在平行于散射面的平面内转动.     

反应物振动激发对反应He+H+2→HeH++H影响的准经典轨线研究

基于PPA势能面(Palmieri, P.; Puzzarini, C.; Aquilanti, V. Mol. Phys., 2000, 98: 1835), 运用准经典轨线(quasi-classical trajectory)方法, 对反应He+H+2 (v=0-2, j=0)→HeH++H的立体动力学性质进行了理论研究. 结果表明, 反应物振动激发对反应的k-j'两矢量相关和k-k'-j'三矢量相关分布都产生了较大影响. 除此之外, 极化微分反应截面对振动量子数v也非常敏感.     

D+HCN反应的SVRT含时波包理论研究

基于Horst的势能面,用SVRT(SemirigidVibratingRotorTarget)方法对D+HCN反应进行了含时波包动力学研究,计算得到了不同初始振转态的总反应几率和积分反应截面,采用UniformJ-shifting方法得到该反应的热速率常数.计算结果与H+HCN反应进行了比和讨论.     

O(~3P)+HBr(DBr)反应的含时量子散射计算(英文)

基于LEPS势能面, 用三维含时量子波包法对O(3~P)+HBr(DBr)反应进行了准确的动力学计算. 计算的结果表明, 振动激发对这个反应是有效的, 而转动激发在某一能量范围内具有方位效应. 计算得到了该反应的速率常数和反应截面, 速率常数kO+HBr的计算值同实验值符合得很好. 通过对相应结果的对比, 可以发现这个反应具有比较明显的同位素效应.     

计算机模拟分子束实验——准经典轨线法

本文以Cl+H_2的经典轨线计算为例,介绍了准经典轨线法的原理,即LEPS势能面的选取,运动方程的建立以及初始条件的选择.应用Monte Carlo方法大量随机选择变量的初始条件,所计算的轨线可分为非反应和反应的两大类.通过轨线计算可以得到反应截面积和分子反应的其他有关信息.     

Ba(~1S)+N_2O反应的化学发光偏振研究

当原子或分子之间经历反应碰撞后,产物分子的转动角动量矢量相对于初始相对速度矢量具有较明显的取向。达一信息可从测量反应生成的激发态产物分子的化学发光偏振度P得到。Zare等首先研究了反应Ba(~1S)+N_2O产物的化学发光偏振;近期Jalink等利用六极电场将反应物分子取向,研究了反应Ba(~1S)+N_2O的化学发光偏振与不同碰撞方位的关系。本文研究了化学发光偏振度随Ba(~1S)束速度(即反应物相对平动能)的变化,根据产物转动角动量分布对反应物相对平动能的依赖关系得到了Ba(~1S)+N_2O反应的反应机理及势能面的新图象。     

O(3P)+HBr(DBr)反应的含时量子散射计算

基于LEPS势能面, 用三维含时量子波包法对O(³P)+HBr(DBr)反应进行了准确的动力学计算. 计算的结果表明, 振动激发对这个反应是有效的, 而转动激发在某一能量范围内具有方位效应. 计算得到了该反应的速率常数和反应截面, 速率常数kO+HBr的计算值同实验值符合得很好. 通过对相应结果的对比, 可以发现这个反应具有比较明显的同位素效应.     

乙烯线性齐聚的研究 Ⅰ.锆催化下合成直链低碳α-烯烃

在低压下用两种均相络合催化剂体系进行了乙烯齐聚制备直链低碳α-烯烃的研究,二元体系催化剂由ZrCl_4和(CH_5)_3Al_2Cl_3组成,三元体系催化剂由上述二元体系及少量n-C_4H_9ONa组成。从反应温度、Al/Zr和n-C_4H_9ONa/Zr对齐聚反应和产物分布影响看,三元体系催化剂的性能大大优于二元体系催化剂,其最高催化活性在90℃、反应2小时可达到1293.5g/g Zr·h,齐聚产物中C_4—C_10的选择性为80%,其线性率为84%,ZrCl_4,n-C_4H_9ONa在环己烷中的红外光谱指出,在三元体系中存在着(n-C_4H_90)_nZrCl_(4—n)(n=1—4)结构。     

准经典轨线研究Li+HF(v=0,j=O)→LiF+H反应动力学

基于Aguado等人拟合的APW势能面(PES),运用准经典轨线(QCT)方法,对反应Li+HF(v=0,j=0)→LiF+H的动力学性质进行了计算.主要研究了不同碰撞能条件下的反应截面、转动取向、产物散射角分布和竞争反应模式等.结果表明,该反应存在直接提取型和间接插入型两种反应模式,在低能量下反应以间接插入反应模式为主,能量大于200 meV时则以直接提取反应为主.     

准经典轨线研究Li+HF(ν=0, j=0)→LiF+H反应动力学

基于Aguado等人拟合的APW势能面(PES), 运用准经典轨线(QCT)方法, 对反应Li+HF(ν=0, j=0)→LiF+H的动力学性质进行了计算. 主要研究了不同碰撞能条件下的反应截面、转动取向、产物散射角分布和竞争反应模式等. 结果表明, 该反应存在直接提取型和间接插入型两种反应模式, 在低能量下反应以间接插入反应模式为主, 能量大于200 meV时则以直接提取反应为主.     

CH2BrCl在265 nm光解产生的氯甲基自由基的振动内能

利用离子速度影像技术研究了CH2BrCl在265nm附近的激光光解.利用2+1共振增强多光子电离分别获得光解产物Br(2P1/2)和Br(2P3/2)的离子速度图像,从而得出Br(2P1/2)和Br(2P3/2)的速度分布,以及光解碎片的总平动能分布.据此,运用角动量守恒碰撞模型获得了解离氯甲基自由基(·CH2Cl)的振动内能分布.研究结果表明:CH2BrCl+hv→Br(2P1/2)+CH2Cl通道产生的氯甲基自由基中被激发的振动模主要是v4、v3+v4、v2+v4和v2+v6;CH2BrCl+hv→Br(2P3/2)+CH2Cl通道产生的氯甲基自由基中被激发的振动模主要是v2+v6、v1+v3、v2+v5、v2+v3+v5和v1+v5;母体分子CH2BrCl在吸收光解光子后除有v5(CBrstretch)振动模被激发外,还有v7(CH2a-stretch)等其它振动模也被激发.     

三原子反应散射内态角分布的准经典计算

本工作利用分子反应动力学的准经典理论计算了原子与双原子分子三维反应散射产物内态振转角分布, 并得出振动分支比这一重要动态学信息。计算采用了半经验的LEPS形式的解析势能面。初始碰撞参数利用普遍使用的Monte Carlo方法确定。本文给出F+H_2(D_2)→HF(DF)+H(D)反应的计算结果, 并与最新交叉分子束实验进行了广泛的比较, 得到完全一致的规律。