I+HI(v=0)→IH(v′=0)+I体系散射共振态的理论研究

在 QCISD ( T) / / MP2水平下 ,分别采用 6-3 1 1 ++G* * 基组和 SDD基组对重 -轻 -重反应 I+HI(ν=0 )→ IH(ν′=0 ) +I中的 H和 I的偏分势能面进行了 ab initio计算 ,指认出在 0～ 0 .5 8e V碰撞能范围内所产生的 6个散射共振态为 Feshbach共振 ,并与文献报道的量子散射理论计算与高分辨阈值光分离光谱实验结果进行了比较 .     

I＋HI（y=0）→IH（y′=0）＋I体系散射共振态的理论研究

在QCISD(T)//MP2水平下，分别采用6-311 G基组和SDD基组对重-轻-重反应I HI(p=0)→IH(√=0) I中的H和I的偏分势能面进行了abinitio计算.指认出在0～0.58eV碰撞能范围内所产生的6个散射共振态为Feshbach共振，并与文献报道的量子散射理论计算与高分辨阈值光分离光谱实验结果进行了比较.     

HO＋HoH→HoH＋oH反应的散射共振态与同位素效应的研究

在大气化学如燃烧反应和对流层各种有机化合物的降解中,HO＋HoH→HoH＋oH这一反应的研究格外受到关注．我们用abinitio方法构建了该体系的偏分势能面,并用其过渡区域里的动态Eyring湖解释散射共振态的形成机理,同时给出了共振能数据,估算了第一共振寿命．另外,我们还研究了同位素反应H^18O＋HOH→H^18OH＋OH和DO＋HOH→DOH＋OH．鉴于上述两个反应能够影响到等温层水中同位素的成分,HO＋HOH→HOH＋OH反应模型的建立对于理解O原子同位素的抽提反应有着重要的意义．     

I+HI′(v)→IH(v′)+I′反应几率振荡行为的量子散射理论研究

本文基于振动绝热性分析,用量子散射理论研究I+HI′(v)→IH(V′)+I′反应几率的振荡行为,其中双原子间相互作用势和振动本征态是Morse振子的严格解.在计算反应几率时采用分布高斯基(Distributed Gaussian Basis Sets;DGBS)展开方法,既保持了反应几率的解析表达式,又有效地简化了计算.计算结果明显地揭示了反应几率在低碰能区域的振荡行为.对反应机理也作了探讨.     

一种计算Feshbach共振态寿命的新方法

在自然碰撞坐标下构建偏分势能面, 利用数值传播方法求解沿反应坐标的核运动方程, 然后用过渡态波函数的相移因子构造反应体系共振态寿命矩阵. 这是一种直接计算化学反应散射共振寿命的量子散射方法. 用此方法计算了I+HI(υ)→IH(υ’)+I体系的第一散射共振态寿命, 所得数值与Neumark 的高分辨阈值光分离光谱实验的结果相一致.     

Na+I2→Na++I-2 反应中散射共振态的理论研究

化学反应中散射共振态是在特定的碰撞能下生成的中间态, 具有如定域性、光谱等束缚态的性质. 它与势能面强相互作用区的性质有密切关系, 但又与化学反应的过渡态不同. 由于散射共振态对化学反应的分支比、产物的能量分配和产物的角分布等有重要影响, 因此, 一直是理论和实验化学家的前沿研究课题[1]. 理论上, 对散射共振态生成机理的研究多集中在单势能面(电子基态)反应, 如H+H2, F+H2, I+HI(以及H的同位素D)等[2], 而对两态势能面反应散射共振态的研究则少见报道. Na+I2Na++I-2 离子对生成反应的微分截面已用激光-交叉分子束装置进行了实验研究[3]. 本文用量子反应散射和量子化学ab initio相结合的方法研究第一共振峰所对应的共振能、共振宽度、共振寿命、几何结构及电荷分布, 对共振类型作了指认, 分析了共振态的生成机理.     

Scattering Resonance States and Partial Potential Energy Surface of Reaction I+HI(v=0)→IH(v′=0)+I

The partial potential energy surface of the I HI→IH I reaction involving the translational and vibrational motions has been constructed at the QCISD(T)//MP4SDQ level with the pseudo potential method that is helpful to interpreting the scattering resonance states. The lifetimes of the scattering resonance states in the title reaction obtained from the partial potential energy surface are about 90-120 fs, which agrees with the result of high-resolved threshold photodetachment spectroscopy of anion IHI- measured by Neumark.     

偏分势能面及其应用(I):概念、构造方法及几个简例

提出了偏分势能面的概念,偏分势能面可由完全势能面抽取出来,也可采用abinitio方法进行构造.作为范例,给出了F+H2→FH+H,H+H2→H2+H,I+HI→IH+I及Na+I2→Na++I-等体系中几种偏分势能面的构造和应用.2可以看到,应用偏分势能面对于分析反应机理及散射共振态的生成方面显示突出优点.     

Scattering Resonance States and Partial Potential Energy Surface of Reaction I+HI(v=0)→IH(v′=0) +I

Introduction Scattering resonance states in chemical reactionsattract much interest of both theorists and experimental-ists because the rate of a chemical reaction, state distri-bution and space distribution of the products are con-trolled by those states[1]. Scattering resonance states,also called quasi-bound states, are formed in theprocesses of energy transitions, such as collision andray radiation processes. Those states are very closelyrelated to the structure and spectroscopy of the tran…     

Na+I_2——Na~++I_2~-反应中散射共振态的理论研究

化学反应中散射共振态是在特定的碰撞能下生成的中间态 ,具有如定域性、光谱等束缚态的性质 .它与势能面强相互作用区的性质有密切关系 ,但又与化学反应的过渡态不同 .由于散射共振态对化学反应的分支比、产物的能量分配和产物的角分布等有重要影响 ,因此 ,一直是理论和实验化学家的前沿研究课题 [1] .理论上 ,对散射共振态生成机理的研究多集中在单势能面 (电子基态 )反应 ,如H+ H2 ,F+ H2 ,I+ HI(以及 H的同位素 D)等 [2 ] ,而对两态势能面反应散射共振态的研究则少见报道 .Na+ I2 Na++ I- 2 离子对生成反应的微分截面已用激光 -交…     

I+HI'(v)→IH(v')+I'反应几率振荡行为的量子散射理论研究

本文基于振动绝热性分析, 用量子散射理论研究I+HI'(v)→IH(v')+I'反应几率的振荡行为, 其中双原子间相互作用势的振动本征态是Morse振子的严格解。在计算反应几率时采用分布高斯基(Distributed Gaussian Basis Sets; DGBS)展于方法, 既保持了反应几率的解析表达式, 又有效地简化了计算。计算结果明显地揭示了反应几率在低碰能区域的振荡行为。对反应机理也作了探讨。     

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.     

离子对生成反应Li+I2→Li++I2-的理论研究:从头算势能面和反应几率

采用QCISD(T)方法进行了构型优化及势能面扫描.电荷布居分析采用QCISD,对Li+I₂→Li++I₂^-离子对生成反应进行了系统的从头算理论研究:(1)构筑了两电子态(离子性²B₂态和中性分子2A1态)的完全从头算势能面,找到了两电子态势能面上的最低能量反应途径及两势能曲面的交线,据此确定了离子态与中性分子态之间的最可几交叉半径(R_c^max),计算了该处电子精细结构,得到的电子亲合能和解离能与实验光谱数据相吻合;(2)用Landau-Zener公式计算了离子对生成几率,发现了散射共振态的存在,这一结果与Na+I2→Na⁺+I₂^-体系非常相似,并比较了可得到的实验数据.     

用变分过渡态理论对CH3SiH3+O反应体系的动力学研究

用变分过渡态理论对CH3SiH3与氧原子O的抽提反应进行了理论研究。利用从头算计算了反应体系的构型、振动频率和能量等信息,分析了此反应的反应机理;在298～1000 K计算了主要反应通道的速率常数。结果表明,在低温下,变分对于此反应影响较大,隧道效应较明显;计算得到的室温速率常数和实验符合很好。     

O(3P)与卤代甲基反应的理论研究--Ⅰ.O(3P)+CH2Cl的反应机理

用量子化学从头算法对氧原子与CH2 Cl自由基的反应进行了研究 ,采用G2MP2方法计算了势能面上各驻点的构型参数、振动频率和能量 .给出了O( 3 P)与CH2 Cl反应的明确机理 .反应首先形成富能中间体OCH2 Cl,而后经各种复杂的解离或异构化途径生成产物 .计算的各个通道的反应热与实验结果相符 ,预测H CHClO和Cl CH2 O是反应的主要通道 .根据从头算的结果 ,用过渡态理论计算了反应的总速率常数 .反应速率常数与压力无关 ,在低温下有弱的负温度效应 .计算值与实验值符合很好 .     

传能反应O(1D)+CO2(1Σ+g)→O(3P)+CO2(1Σ+g)中间物机理的理论研究

利用ab initio 量子化学方法研究了自旋禁阻的传能反应O(1D)+CO2(1Σ+g)→O(3P)+CO2(1Σ+g)的反应机制, 通过中间化合物CO3的单、三重态的势能面交叉点的确认, 证明了中间物传能机理的可行性. 同时计算了交叉点处的自旋-轨道偶合和面间跃迁几率, 进一步证明了中间化合物CO3的形成在传能过程中的重要作用.     

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。     

HO+CH4→H2O+CH3反应的偏分势能面与散射共振态理论研究

用ab initio方法构建了该体系的偏分势能面, 并用其研究了该体系中散射共振态的形成机理, 估算了第一共振态寿命.     

三维H+H~2(v, j)→H~2(v', j')+H反应中复合态生成及产物转动 态分布的量子 散射理论研究

用排列通道线性组合-散射波函数(LCAC-SW,linearcombinationofarrangementchannels-scatteringwavefunction)量子反应散射方法计算了H+H~2(v,j)→H~2(v',j')+H三维态-态反应几率,分析了反应体系的复合态生成(或能量共振结构),并由产物的转动态分布解释了能量共振的起源来自于平动态-内态之间的干涉效应。