Br+CH3S(O)CH3反应机理的直接动力学研究

采用直接动力学的方法，对多通道反应体系Br＋CH3S（O）CH3进行了理论研究．在BH＆H-LYP／6-311G（2d，2p）水平下获得了优化几何构型、频率及最小能量路径（MEP），能量信息的进一步确认在MC-QCISD（单点）水平下完成．利用正则变分过渡态理论，结合小曲率隧道效应校正（CVT／SCT）方法计算了该反应的两个可行的反应通道在200K～2000K温度范围内的速率常数．在整个反应区间内，生成HBr的反应通道与生成CHa的反应通道存在着竞争，前者是主反应通道，后者是次反应通道．变分效应和小曲率隧道效应对反应速率常数的计算影响都很小．理论计算得到的两个反应通道的反应速率常数与实验值符合得很好．     

偶氮型光致变色液晶树状大分子的量子产率、异构转化率和活化能研究

研究了化合物端基含36个己氧基偶氮苯介晶基元的二代(G2)光致变色液晶树状大分子在氯仿及四氢呋喃溶液中的量子产率、吸收光强Ia、活化能E、异构转化率A/A0、热回复异构化速率常数kH及其反/顺异构体组分比A′/A′0,并与一代光致变色液晶碳硅烷树状大分子(G1)及介晶基元化合物(M3)的光化学行为进行了比较.在氯仿及四氢呋喃溶液中的量子产率的顺序均为M3>G1>G2,吸收光强Ia在氯仿及四氢呋喃溶液中的顺序分别为G2>G1>M3(氯仿)和M3>G1>G2(四氢呋喃),在氯仿及四氢呋喃溶液中活化能的顺序均为M3>G2>G1,在氯仿及四氢呋喃溶液中热回复异构化速率常数kH的顺序均为G1>G2>M3,在热回复异构化反应中的反/顺异构体组分比A′/A0′在氯仿及四氢呋喃溶液中的顺序均为G2>G1>M3.     

极谱过程温度效应的研究(Ⅲ)——催化反应速率常数和反应活化能的测定

催化反应在极谱分析中的应用及反应速率常数的测定已有报道。通常根据Koutecky公式计算催化反应速率常数,而反应活化能则由不同温度下测定的速率常数,按照Arrhenius公式计算。我们根据前文提出的可逆、不可逆、准可逆、动力和催化过程各种极谱电流——温度关系的普遍方程式,测定了Ti(Ⅳ)-H_2SO_4H_2C_2O_4-KClO_3、Mo(Ⅳ)-H_2SO_4-NaNO_3、Mo(Ⅵ)-H_2SO_4-NH_4NO_3体系催化反应速率常数和反应活化能(或表观活化能),结果令人满意。     

细菌生长速率的测定及其热力学性质的研究

细菌生长是一系列非常复杂的生化反应的结果。为了使问题简化、便于采用物理化学的理论和方法对其进行处理,可假设细菌在培养基中的分裂、生长分为三个阶段进行。首先是底物进行扩散,并与细菌表面的活性物质进行作用(如输运过程);其次是细菌将底物吸收到细胞内形成细胞-底物复合物;然后是细胞-底物复合物在其内部一系列酶的作用下产生酶促反应,进行分裂生长和排出代谢产物。现用下式表示:     

连续碳纤维增强的聚芳醚酮复合材料的层间破坏

用双悬臂梁和端开口弯曲试件分别研究了连续碳纤维增强的聚芳醚酮复合材料(CF/PEK-C)的Ⅰ型和Ⅱ型的层间破坏。CF/PEK-C的Ⅰ型层破坏的线弹性断裂判据G_(Ⅰc)和弹塑性断裂判据J_(Ⅰc)分别为0.69KJ/m~2且与裂纹长度无关。CF/PEK-C的Ⅱ型层间破坏的稳定性,与裂纹和半距之比α/L有关。当α/L小于0.7时,表现为不稳定的Ⅱ型层间破坏的断裂韧性G_(Ⅱc)为1.62KJ/m~2。当α/L大于0.7时,则为稳定的Ⅱ型层间破坏。此时的G_(Ⅱc)与临界点的选择有关。由亚临界点和0.95点法得出的G_(Ⅱc)值分别为1.73和2.74KJ.M~2。     

聚氧化乙烯(PEO)/聚双酚A羟基醚(PBHE)共混体系的非等温结晶动力学

本文联系Avrami方程和Ozawa方程,得出一个适合于非等温结晶动力学过程的新的基本方程,由这个方程可获得描述非等温结晶动力学过程的某些参数,并用DSC方法,对PEO/PBHE共混体系的非等温结晶动力学进行了研究,对实验结果进行了讨论.     

芳烃硝化中的NO_2~++NO→NO_2+NO~+电子转移

用电子转移半经典理论,在谐振势近似下,导出交叉反应电子转移的动力学模型,在UHF/6-31G基组水平上,优化电子转移NO_2~++NO→NO_2+NO~+的碰撞络合物结构,用线性反应坐标研究了电子转移反应的透热势能面,反应活化能,电子转移矩阵元等动力学参量,对此交叉反应及相应的自交换反应体系NO_2~+/NO_2和NO~+/NO作动力学计算,得这3个基元步骤的活化能分别为81.4,128.8,和39.3KJ·mol~1.用过渡态结构参数估算溶剂重组对活化能的贡献,计算了300K时的速率常数.高的活化能垒可能影响NO_2~+在芳烃硝化中作为氧化剂的反应活性.     

1,2-丁二烯到1,3-丁二烯异构化反应速率常数的理论计算

采用从头算方法在6-31G基组上研究了1,2-丁二烯到1,3-丁二烯异构化反应的反应机理.采用MP2方法对反应的活化位垒进行了相关能的校准.计算结果表明:该反应是一个途经自由基中间体的分步过程;在MP2/6-31G//UHF/6-31G+ZPE基础上,对应于TS1和TS2的活化位垒分别为64.95×4.184kJ/mol和64.10×4.184kJ/mol.在统一统计理论的基础上,计算了该反应在温度为1100～1600K区间的热速率常数值,计算结果可很好地用Arrhenius公式表达为:k(T)=2.4×10~(13)exp(-62.8×4.184kJ/RT)s.理论的研究结果与实验很好地相吻合.     

甲硫醇和氢原子反应的从头算直接动力学

利用双水平直接动力学方法对反应CH3SH+H的微观机理和动力学性质进行了理论研究.对于此反应的三个反应通道,即—SH和—CH3基团上的两个氢提取通道及一个取代通道,在MP2/6-311+G(d,p)水平上优化得到了各稳定点的结构及振动频率,并在G3(MP2)水平上进行了单点能量计算以获得更精确的能量信息;在此基础上运用结合小曲率隧道效应校正的变分过渡态理论(CVT/SCT)计算了各反应通道在220-1000 K温度区间的速率常数.计算结果表明提取—SH基团上H的反应通道R1在整个反应温度区间都是主要通道,而随着温度的升高,低温下的次要反应通道——取代通道R3变得越来越重要,并且在高温下将成为一个竞争的反应通道;提取—CH3基团上H的反应通道(R2)由于具有较高的反应能垒,因而,其对总反应速率常数的贡献可以忽略.计算得到的总反应速率常数与已有的实验值符合得很好,进而我们预测了该反应在220-1000 K温度范围内速率常数的表达式为:k=5.00×10-18T2.39exp(-119.81/T),为将来的实验研究提供参考.     

腐殖酸对汞的吸附特性与动力学研究

采用静态吸附法研究了汞在腐殖酸上的吸附特性和动力学特征.结果表明,20℃以下,平衡吸附量随温度的升高而增加,20℃以上,吸附反应受温度的影响却很小.溶液的pH在5～9范围内,具有最高的吸附效率,有利于腐殖酸吸附更大量的汞.吸附过程符合伪二级吸附速率方程,吸附速率常数k2随初始浓度的增加反而减小,这与快吸附反应比例F以及到达F的时间有关.腐殖酸对汞的吸附活化能为20.37kJ/mol,说明吸附反应属于化学吸附过程.