导读:本文包含了准经典轨线理论论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:同位素,矢量,经典,动力学,势能,截面,效应。
准经典轨线理论论文文献综述
陈国萌[1](2017)在《S+SH→S_2+H反应的准经典轨线理论研究》一文中研究指出近些年来,随着现代科学技术的发展,计算机的计算能力大大提高,计算速度与计算资源实现了跨越式发展,与此同时实验技术也因为各种先进实验仪器的不断出现而有了长足的进步。分子反应动力学在两者的推动下也有了很大的发展。对于原子分子碰撞反应的研究也不再仅仅局限于反应的速率以及产物分支比等标量性质,而是越来越多的关注反应过程中所表现出的矢量性质。在这样的背景下,韩克利等人提出的运用准经典轨线方法(QCT)来解决产物分子的矢量分布问题的瞬时碰撞理论也被广泛的运用在质量较大的反应体系的动力学计算。由于准经典轨线方法具有占用计算资源较少,结果较为精确等优点,所以时至今日,在进行质量较大的体系的计算时,准经典轨线方法仍不失为一个好的选择。硫化氢(HS_2)是大气层中主要的含硫分子之一,而涉及HS_2的反应在大气化学和燃烧化学中又扮演着重要的角色,所以许多年以来HS_2基的结构和光谱性质已经被广泛的研究。然而相较于已经被广泛研究的HO2和HSO基,很少有对HS_2基的动力学性质的理论计算,所以本文基于Song等人构建的新的全维势能面,采用QCT方法研究了S+SH→S_2+H反应。计算了反应的积分散射截面、热速率常数、-′以及-′-′矢量分布以及极化微分散射截面(PDDCS)。并对计算结果进行了分析与讨论。讨论结果表明,伴随着碰撞能的不断增大,反应的积分反应截面减小,产物分子趋于前向散射;产物分子的转动极化更趋向于面内反应机制。此外我们还考虑了S+SH→S_2+H反应的同位素效应,计算了其同位素取代后的积分截面,产物分支比以及部分矢量性质。论文主要包括五个部分。第一部分简单介绍了分子反应动力学以及立体动力学的研究内容和这些年来的发展;第二部分主要是对本文中所采用的准经典轨线方法的简单介绍;第叁部分介绍了分子反应中研究反应物和产物各矢量相关的基本理论;第四部分是作者在研究生期间的主要工作成果,首先研究了S+SH→S_2+H反应的标量性质和矢量性质,其次,讨论了同位素效应对于反应动力学性质的影响;第五部分是对我们所做工作的总结以及对将要进行工作的计划。(本文来源于《山东师范大学》期刊2017-04-20)
李琦,王艳洁,刘新国,宋俊美,王田田[2](2016)在《H+HLi体系同位素取代反应准经典轨线理论研究》一文中研究指出Li H分子在宇宙形成的过程中起着十分重要的作用,它是少数参与整个气相化学反应的分子之一.H+HLi体系只有5个电子,是除了H3体系外最简单的中性的叁原子体系,但是具有许多复杂的性质.作者基于最新Li H2体系的高精度基态势能面,通过研究H+HLi反应的同位素替代来深入地了解它的反应特性.作者利用了准经典轨线方法计算了P(θr)、P(r)不同碰撞能下两种同位素替代反应D+HLi、H+DLi的反应特征.作者对计算结果进行分析讨论,发现碰撞能对上述两种替代反应都是有影响的,并且H+DLi替代反应受到的影响更为明显.当碰撞能从10 kcal/mol逐步增加到40 kcal/mol时,产物的定向增强了、取向减弱了,且前向散射与侧向散射的强度都呈现无规律变化.(本文来源于《山东师范大学学报(自然科学版)》期刊2016年02期)
许增慧[3](2013)在《准经典轨线法对叁原子碰撞反应(O+H_2)的分子动力学理论研究》一文中研究指出分子反应动力学是化学与物理的交叉学科,是从原子、分子层次研究化学反应微观动态和机理的科学,是联系微观动力学与宏观动力学的桥梁。立体反应动力学作为分子反应动力学的一个新的分支,主要研究微观化学反应中的矢量性质,通过与标量的结合给出化学反应的完整图像。本文第一章为文献综述,介绍了分子反应动力学、立体反应动力学以及准经典轨线的发展历史和研究现状。在第二章,先介绍在分子反应动力学和立体反应动力学中扮演重要角色的势能面概念;然后介绍文献综述中提到的准经典轨线计算理论以及在结果讨论中涉及的矢量相关理论计算方法。第叁章利用准经典轨线法研究碰撞反应0(3P)+H2(V=0,j=0)→OH+H在3A'和3A"势能面上的立体反应动力学。研究表明,产物不仅沿着垂直于k的方向强烈取向,而且沿着负y轴定向;进一步说,在3A"势能面能量小于24kcal/mol时产物取向更强,而在能量大于24kcal/mol时却是3A'势能面的取向更强;在两个势能面上,产物均呈现向后散射的特征,且随着能量增加向后散射逐渐减弱。第四章计算了该反应的同位素效应,即用D代替H产生的效果。结果表明在产物取向问题,3A'势能面上的同位素效应更明显一些,而对于产物定向问题以及PDDCSs,3A"势能面上的同位素效应更明显一些。在第五章,同样基于基于3A"和3A'势能面,运用准经典轨线方法研究0+H2→OH+H反应中的反应物转动态和振动态对产物立体动力学性质的影响。在这章里,我们在四个不同能量下讨论了本篇文章中唯一的标量性质反应截面。进一步,我们在一个固定的能量下讨论了包括微分反应截面、产物转动角动量角分布在内的矢量性质。结果表明,反应物转动态对反应存在着有一定规律的影响作用。(本文来源于《山东大学》期刊2013-04-12)
谭瑞山[4](2013)在《Li+HF→LiF+H立体动力学性质的准经典轨线理论研究》一文中研究指出随着实验和理论的相互影响、相互促进,分子反应动力学的研究近几十年来已经发展的突飞猛进,并对化学反应过程的态――态过程做了详尽的研究。作为分子反应动力学领域中的一个新的前沿分支,立体化学动力学近二十年来发展很快,同时也吸引众多研究小组的广泛的兴趣,迅速发展成为一个热门领域。作为典型的原子-双原子分子反应, Li+HF反应无论在实验上还是在理论上都被广泛的研究。在理论上,锂原子、氢原子和氟原子分别是叁个不同主族中最轻的原子且含有各自族中最少的电子(总共13个电子)。电子数少是得到准确势能面的一个重要前提,从而为能在理论上准确研究立体动力学性质提供有力的保障。本文基于2003年势能面,采用准经典轨线的方法研究了Li+HF→LiF+H的动力学性质。该势能面的误差为0.515kcal/mol。同时这个体系含令人感兴趣的特性:由于反应物具有很强的偶极矩电场,在入口处含有较深的范徳瓦尔斯势阱和在出口处有一个势垒和一个较浅的势井。这些特性更能丰富它的动力学研究。本文在第一章简单介绍了动力学的发展历程,在第二章介绍了理论方法,在第叁章介绍了Li+HF反应体系的背景及发展历程。本文的主要部分为第四章,首先在第四章详细介绍Li+HF(v=0~3, j=0)→LiF+H的动力学特征。结合振动激发和碰撞能两个因素,采用准经典轨线的方法对反应Li+HF(v=0~3)的k-j'两矢量相关和k-k'-j'叁矢量相关的分布函数及极化微分反应截面进行了详细的立体动力学研究。结果表明,描述叁原子分子反应的k-j'两矢量相关联的函数P (θ_r)分布不受振动激发影响,而碰撞能则对其影响较大.描述k-k'-j'叁矢量相关的函数P (φ_r)分布和极化微分反应截面对振动激发较敏感,同时我们发现碰撞能对P (φ_r)分布和极化微分反应截面也有较大影响。其次,我们用准经典轨线的方法介绍Li+HF/DF/TF在不同碰撞能条件下的反应。结果表明:产物转动角动量不仅定向于Y轴,同时也取向于Y轴。当H原子被D原子和T原子取代时,定向效应减弱,然而取向效应几乎不变。同时还发现,改变碰撞能几乎不影响定向和取向效应。因此,我们可以得到的结论是同位素替代效应对产物角动量的影响比碰撞能影响大。随后,我们对极化微分反应截面进行了探究。q=0的极化微分反应表现为后向散射。其后向散射程度随着碰撞能的增加越来越弱,但随着同位素取代其后向散射程度越来越强。对q≠0的极化微分反应截面呈现出不同的结果。随着碰撞能的增加极化微分反应截面(2π/σ)(dσ_(21-)/dω_t)几乎不变,然而极化微分反应截面(2π/σ)(dσ_(22+)/dω_t)表现为明显的侧向散射。(本文来源于《山东师范大学》期刊2013-04-09)
李红,郑斌,孟庆田[5](2012)在《转动激发对O+HBr→OH+Br反应的立体动力学性质的准经典轨线理论研究》一文中研究指出基于Peterson得到的a6 initio势能面,运用准经典轨线方法研究了转动激发对O+HBr→OH+Br反应动力学矢量性质的影响.讨论了当碰撞能为0.3 eV时不同转动量子数情况下的极化微分散射截面以及描述k-j'两矢量相关和k-k'-j'叁矢量相关的分布函数p(θ_r)和p(φ_r).计算结果表明:随着转动量子数的增加,产物的转动极化减弱,而且产物的前向散射占主导地位.(本文来源于《物理学报》期刊2012年15期)
李红[6](2012)在《O+HBr及其逆反应立体动力学性质的准经典轨线理论研究》一文中研究指出在过去的几十年里,人们在理论和计算化学方面已经取得了一些重要的成果。其中,进展之一就是广泛地采用准经典轨线方法分析化学反应的动力学性质,尤其是对原子质量较大的反应体系;同时,韩克利等人还发展了立体准经典轨线的方法来处理产物的转动极化。到目前为止,许多反应的产物转动极化已经被研究了,其中,人们对O+HX(X代表F,Cl,Br,I等卤族元素)反应展开了比较深入的研究。一方面是由于Ο+HX→ΟH+X(X=F,Cl,Br,I)这一类反应不仅是一类使反应产物强烈取向于反应物相对速度方向的重-轻-重质量组合的基元反应,而且还包含了重要的H原子转移过程。另一方面是由于卤代化合物在自然界的含量丰富及其对环境保护和人类健康的重要性。我们主要是对其中的Ο(1~D)+HBr→ΟH+Br反应进行了研究,这是由于在大气平流层所发生的反应中O(1~D)参与的化学反应是主流反应,而且HOBr是一种能够涉及大气层光化学过程和影响平流层中臭氧层含量的异构过程的重要物质,因此,为了弄清楚HOBr在大气层中对臭氧层的催化性和稳定性方面的影响,人们对其进行了许多的实验研究。所以,O(1~D)+HBr这一类反应在分子反应动力学领域是值得我们对其进行理论研究的。本文主要采用准经典轨线的方法对O+HBr反应的立体动力学性质进行了研究。全文主要包括五部分内容。第一部分主要对分子反应动力学的基本理论和立体动力学的发展进行了简单的介绍;第二部分主要将准经典轨线方法的基本理论进行了阐述;第叁部分介绍了原子分子反应矢量相关的基本理论;第四部分主要研究了Ο(1~D)+HBr→ΟH+Br反应的立体动力学性质;第五部分是对整篇论文的总结和展望。其中,第四部分内容是我在研究生期间做的主要工作。首先是在X~1A'共线型势能面的基础上研究了碰撞能对O(1~D)+HBr→OH+Br反应的立体动力学性质的影响,从而得到了相关的一些重要结论。其次,由于同位素效应在化学反应机理的推导以及分子间相互作用的研究中起着重要的作用,所以我们在此研究的基础上又对该反应及其同位素取代反应O(1~D)+DBr→OD+Br的立体动力学性质进行了比较和分析,揭示了同位素效应对原子分子反应的立体动力学性质的重要影响。再次,由于有关转动激发对该反应的研究还很少,因此,我们又研究了反应物分子的转动激发(v=0,j=0,6, 12)对O(1~D)+HBr→OH+Br反应的立体动力学性质的影响。最后,我们又专门讨论了同位素效应对O(1~D)+HBr→OH+Br以及O(1~D)+DBr→OD+Br反应的标量性质(如反应截面,产物分支比等)的影响,从而得到了一些重要的结论。(本文来源于《山东师范大学》期刊2012-04-07)
赵娟[7](2010)在《H+OF及其逆反应立体动力学性质的准经典轨线理论研究》一文中研究指出由于氧元素的化合物在大气中的大量存在,因此有氧原子参与的反应一直以来受到人们的广泛关注。在这些反应中,氧原子与氢卤化合物的反应对臭氧层有着催化性的破坏作用,这一类反应已经引起人们的极大兴趣。考虑到具有比较简单的电子结构,HOF体系作为该类反应的代表已经被广泛地研究,从而有利于深入了解其它复杂HOX(X=Cl,Br,I)体系的反应特点,也为以后更深入、精细地研究该类反应奠定了基础。本文利用准经典轨迹方法研究了H+OF及其逆反应的标量性质和矢量性质。全文包括叁章。第一章简单介绍分子反应动力学以及立体动力学的发展及现状,第二章介绍准经典轨迹计算原理和原子分子反应中矢量相关的基本理论,第叁章详细研究H+OF及其逆反应的动力学性质。首先研究了反应H+OF(v=0, j =0)反应几率和积分反应截面,在相同的碰撞能下计算结果与F. Gogtas含时量子波包计算结果有很大的不同,而与楚天舒的量子力学含时波包(TDWP)计算结果吻合的很好,说明F. Gogtas量子波包计算结果并不收敛,体现了用准经典轨迹方法处理问题的准确性,与计算量比较大的量子力学方法比较,准经典轨迹方法容易调节收敛而且耗用机时较少(一般单击运行即可),所以该方法可以用来作为衡量量子结果是否收敛的工具。在此基础上,我们又计算了该反应的产物分支比,产物分子HO的转动角动量的取向参数,研究了反应物分子转动激发( v =0,j =1?3)对立体动力学性质的影响;并对其同位素取代反应D+OF的标量性质(反应几率、积分反应截面、产物的分支比)和矢量性质进行了研究,揭示了同位素对于动力学性质的影响。除此之外,我们进一步研究了逆反应F+HO的反应几率,积分反应截面,以及产物的转动角动量的分布,并探究了同位素取代反应F+DO的动力学性质;然后,我们以F+HO反应为例,研究了产物分子轴的极化,得到反应物的质量因子以及势能面的性质对于产物分子轴的极化有很大的影响,从另一个角度研究了产物的极化情况,充实和丰富了立体动力学理论。最后,我们以H+OF反应为例,研究了反应物取向对动力学性质的影响,这也是第一次用准经典轨线方法研究反应物取向问题,预言了该影响与势能面的性质有关。(本文来源于《山东师范大学》期刊2010-04-20)
朱通[8](2010)在《采用准经典轨线理论研究O+HCl→HO+Cl反应的矢量性质》一文中研究指出O(~3P) + HCl反应是一个典型的重-轻-重(H-L-H)反应体系,此外其在大气污染和臭氧层破坏研究中非常重要,因此该反应体系无论是从实验方面还是从理论方面都吸引了众多研究小组的兴趣。通过实验测量及动力学计算,我们获取了该反应体系大量的动力学信息,已经对其反应机理有了比较深入的理解和认识。不过,以前人们对该反应体系的研究大都局限于积分反应截面、产物振转能级分布等标量性质,对其矢量性质如微分截面、产物角动量取向等的研究相对欠缺。因为微观化学反应在本质上都是各项异性的,要想认识一个基元化学反应,不仅要研究它们的标量性质,还要研究它们的矢量性质。矢量性质,比如速度和角动量,不但大小直接与平动能和转动能相关,而且还能定义反应过程中的方向。只有把标量和矢量性质结合起来考虑才能给出反应动力学的一个完整图像。为了得到O + HCl反应更详尽的动力学信息,更加深入的揭示其反应机理,在本文中我们将利用准经典轨线理论在Ramachandran等人构建的O(~3P) + HCl反应体系3A′′和3A′态势能面上讨论O(~3P) + HCl及其同位素取代反应的矢量相关性质。计算结果为我们提供了许多有意义的动力学信息:1、O(~3P) + HCl反应产物OH分子的转动角动量矢量在垂直于反应物相对速度矢量的方向上有较强的取向分布,并且在取向效应之外还存在定向效应。2、O(~3P) + HCl(v=2, j=1,6,9)→OH(v′, j′) + Cl反应产物的转动取向效应非常弱。这主要受到两个因素的影响,一是势能面的性质,势能面上的势阱能导致产物转动角动量取向的记忆丧失,因此势阱的存在能够明显减弱产物的转动取向效应。另一个因素是该反应的反应机理,即在反应的过程中H原子并没有被O原子直接获取,而是与O原子和Cl原子频繁的发生碰撞。H原子与O和Cl原子的多次碰撞同样能导致产物转动角动量取向的记忆丧失,从而使产物的转动取向效应变弱。3、对于O(~3P) + HCl反应,产物OH分子的转动取向对散射能的变化并不不敏感;HCl分子的转动激发能够明显降低OH分子的转动取向和定向效应;HCl分子的振动激发能在降低OH分子转动角动量的取向效应的同时增强了其定向效应。这些现象可以采用瞬时碰撞模型做出合理的解释。4、通过对O(~3P) + HCl反应在3A′和3A′′势能面上的标量和矢量性质的研究发现,3A′′势能面弯曲的过渡态结构能有效增强产物OH分子的转动能,但是会导致OH分子转动角动量取向效应的减弱,同时通过比较进一步证实3A′′势能面上的势阱确实能明显降低产物OH分子的转动角动量取向效应。5、当O(~3P) + HCl反应的H原子被D原子取代后,由于D原子较重,O(~3P) + DCl反应的质量因子减小,并且D原子与O和Cl原子碰撞的频率也会降低,这导致产物OD分子的转动取向效应变强了,但是相对于OH分子,OD分子不会特别的倾向于沿y轴方向取向。(本文来源于《山东师范大学》期刊2010-04-10)
刘玉芳[9](2004)在《采用准经典轨线和量子散射理论研究碰撞反应的矢量和标量性质》一文中研究指出分子反应动力学是从原子、分子层次出发研究化学反应微观动态和机理的科学。近几十年来,随着实验技术和理论计算方法的互相影响,互相促进,分子反应动力学研究已取得很大进展,并深入到态—态化学反应过程的研究。化学反应动力学研究的目的就是理解反应过程本身,立体化学动力学是理解化学反应过程中的一个重要手段。 本文在引言中简要介绍了分子反应动力学和立体动力学的发展与研究现状,同时介绍了在分子反应动力学和立体动力学中十分重要的势能面等。第1章和第2章介绍准经典轨线和非含时量子散射理论以及矢量相关的理论。 第3章采用Gaussian98中B3P86方法,在6-311++G(3d2f)基组水平上,对S_3(~1A_1)分子进行理论计算,同时用四次组态相互作用(QCISD)方法,在6-311G(d)基组水平上对SO_2~-(~2B_1)离子进行了理论计算,得到了S_3(~1A_1)和SO_2~-(~2B_1)稳定结构的几何构型、能量、谐振频率、力常数,结果与实验值符都合得好。在此基础上利用多体展式方法得到了S_3(~1A_1)和SO_~-(~2B_1)的解析势能函数和等值势能图,它们的势能函数正确反映了S_3(~1A_1)和SO_2~-(~2B_1)的构型与能量变化,还利用量子散射理论得到了e+CH_4在短程的Yukawa势。第4章应用准叁体模型、准经典轨线和CPOAM模型计算了Ba+RBr(R=CH_3,C_2H_5,C_3H_7,C_4H_9,n-C_5H_(11))→BaBr+R反应体系产物BaBr的转动取向,结果表明产物BaBr的转动取向随碰撞能的增加趋向强烈,随烷基的增大而减弱。同时我们用准经典轨线法研究了C1取代丙烷伯氢和仲氢反应的矢量相关。我们在质心系中计算了四个广义极化反应微分截面(2π/σ)(dσ_(00)/dω_t)、(2π/σ)(dσ_(20)/dω_t)、(2π/σ)(dσ_(22+)/dω_t)、(2π/σ)(dσ_(21-)/dω_t)以及二面角分布P(Φ_r)和k与j′夹角分布几率等,并利用计算结果对反应体系的动力学规律进行详细地分析和讨论,结果与实验及相关理论研究符合得很好。本论文第5章中,我们利用非含时量子散射方法计算了碰撞能量为0.52和0.87Kcal/mol时,F+HD(v=0,j=0)→HD+F/HF+D反应体系的微分截面,与已有的理论符合得很好,并首次计算了此反应的极化微分截面和极化参数。(本文来源于《大连理工大学》期刊2004-04-15)
准经典轨线理论论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
Li H分子在宇宙形成的过程中起着十分重要的作用,它是少数参与整个气相化学反应的分子之一.H+HLi体系只有5个电子,是除了H3体系外最简单的中性的叁原子体系,但是具有许多复杂的性质.作者基于最新Li H2体系的高精度基态势能面,通过研究H+HLi反应的同位素替代来深入地了解它的反应特性.作者利用了准经典轨线方法计算了P(θr)、P(r)不同碰撞能下两种同位素替代反应D+HLi、H+DLi的反应特征.作者对计算结果进行分析讨论,发现碰撞能对上述两种替代反应都是有影响的,并且H+DLi替代反应受到的影响更为明显.当碰撞能从10 kcal/mol逐步增加到40 kcal/mol时,产物的定向增强了、取向减弱了,且前向散射与侧向散射的强度都呈现无规律变化.
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
准经典轨线理论论文参考文献
[1].陈国萌.S+SH→S_2+H反应的准经典轨线理论研究[D].山东师范大学.2017
[2].李琦,王艳洁,刘新国,宋俊美,王田田.H+HLi体系同位素取代反应准经典轨线理论研究[J].山东师范大学学报(自然科学版).2016
[3].许增慧.准经典轨线法对叁原子碰撞反应(O+H_2)的分子动力学理论研究[D].山东大学.2013
[4].谭瑞山.Li+HF→LiF+H立体动力学性质的准经典轨线理论研究[D].山东师范大学.2013
[5].李红,郑斌,孟庆田.转动激发对O+HBr→OH+Br反应的立体动力学性质的准经典轨线理论研究[J].物理学报.2012
[6].李红.O+HBr及其逆反应立体动力学性质的准经典轨线理论研究[D].山东师范大学.2012
[7].赵娟.H+OF及其逆反应立体动力学性质的准经典轨线理论研究[D].山东师范大学.2010
[8].朱通.采用准经典轨线理论研究O+HCl→HO+Cl反应的矢量性质[D].山东师范大学.2010
[9].刘玉芳.采用准经典轨线和量子散射理论研究碰撞反应的矢量和标量性质[D].大连理工大学.2004