分子反應動力學是當代科學研究中一個重要的研究領域,是一門研究化學反應中基元反應過程的學科,準經(jīng)典軌線（QCT）方法和量子力學（QM）方法是研究該課題目前最常用的研究方法。本文第一個工作是基于HCS體系激發(fā)態(tài)A²A〃勢能面,利用QCT方法研究了C+SH（D/T）→H（D/T）+CS反應的同位素效應,同時包括對反應的標量和矢量性質(zhì)的研究。對于該反應,在其反應最小能量路徑上有一個勢阱,且是放能反應,積分反應截面（ICS）和反應幾率都隨碰撞能的增加而減小。分析C+SH→H+CS反應的微分截面（DCS）分布可發(fā)現(xiàn),在較高碰撞能下該反應出現(xiàn)明顯后向散射特點,然而在反應物中的H被D或T替代后,反應卻具有前向散射的特點。對于上述三個反應,P（θ_r）分布是對稱的,但是當反應物質(zhì)量變大時,產(chǎn)物的分子取向變?nèi)?對于P（φ_r）分布,產(chǎn)物分子的取向和定向的同位素取代效應表現(xiàn)更顯著。基于相同勢能面,我們還研究了 C+SH（v=0-20,j=0）→H+CS/S+CH反應的振動激發(fā)效應。通過計算所獲得的反應幾率、ICS和碰撞參數(shù)說明振動激發(fā)對不同的反應... 

【文章來源】：山東師范大學山東省

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

原子與分子碰撞反應的坐標系示意圖

山東師范大學博士學位論文1501圖2-2.正負定向和取向分布示意圖。11P(jZ)P(cos)cos,(2-19)2221()(cos)[3cos1]2PjZP.(2-20)若規(guī)定一階定向和二階取向參數(shù)分別為(1)0A和(2)0A，通常定義(1)01AP(jZ)cos,(2-21)(2)202A2P(jZ)3cos1,(2-22)()nPjZ是()nPjZ對于整個空間j′分布的平均。如果j′方向平行于Z軸方向，那么1P(jZ)1，2P()1jZ，如若角動量j′方向與Z軸方向反平行，則1P()1jZ，2P()1jZ，所以在角動量j′方向由平行于Z軸方向變?yōu)榉雌叫杏赯軸方向時，定向參數(shù)(1)0A的取值將從+1變?yōu)?1，而取向參數(shù)始終為(2)0A2。若定向參數(shù)取值(1)0A=0，取向參數(shù)(2)0A1，則表示j′方向垂直于Z軸；若(1)0A0，(2)0A0則表示j′方向關于Z軸分布是各向同性。在矢量分布問題的討論中Legendre多項式的前三項是討論最多的，第一項(l=0)代表角動量矢量j′關于Z軸的各向同性分布，可根據(jù)情況設其為1，第二項(l=1)則描述反應中產(chǎn)物轉動角動量矢量的定向，第三項(l=2)描述產(chǎn)物轉動角動量矢量的取向。值得注意的是，第三項22aP()jZ[89-93]是在實驗觀測中最重要的一項。(4)k-k-j矢量相關的準經(jīng)典描述在質(zhì)心坐標系(如圖2-3)中用一系列極化微分反應截面將k-k-j矢量相關的角分布進行展開[29,37,38,59,63,67]。

山東師范大學博士學位論文20圖2-4.A+BC反應體系的Jacobi坐標示意圖。R表示反應物雙原子分子BC的質(zhì)心指向A原子的矢量，r則表示B原子指向C原子的矢量。VrR),(表示A+BC反應體系的相互作用勢，但其中并不包含BC分子的雙原子勢，在絕熱條件下，空間中某個特定點的VrR),(只是一個數(shù)值。J是體系的總角動量算符，j是雙原子分子BC的轉動角動量算符，其中222()()2rhrVrr,(2-37)它滿足的條件是()()()vvvhrrr,(2-38)h(r)為雙原子參考Hamiltonian，V(r)為BC分子的雙原子勢能，v和()vr分別是h(r)的本征值和本征函數(shù)。在絕熱近似下，滿足Schrdinger方程的波函數(shù)僅是描述原子核運動的波函數(shù)，并沒有考慮電子態(tài)波函數(shù)，將該波函數(shù)按照BF坐標系下的平動-振動-轉動基函數(shù)展開[48,109]000000,(,,)()()()(,)JKJKvJKvjknvjkvjknvjknvjktFtuRrYRrRr,(2-39)其中()vr是振動基函數(shù)，()vnuR是R方向正交歸一化的平動波函數(shù)基矢，rR),(JKjkY是BF坐標系中的總角動量本征函數(shù)。其中，K是總角動量J在空間固定坐標軸Z軸上的投影，k則是雙原子分子轉動角動量j在Z軸上的投影。v0,j0,k0表示體系的初始振轉態(tài)，ε是體系的宇稱。Ru)(vn可用正弦函數(shù)形式表示[48,109]LLvnRRnRRusin2)(，minmaxRRRL.(2-40)rR),(JKjkY是(J2,j2,Jz)的本征函數(shù)，其形式

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Novel potential energy surface-based quantum dynamics of ion–molecule reaction O++ D2→OD++ D[J]. 王憲龍,高峰,高守寶,張路路,宋玉志,孟慶田.  Chinese Physics B. 2018(04)
[2]State-to-state dynamics of F（2P） + HO（2Π） → O（3P） + HF（1Σ+）reaction on 13A〞 potential energy surface[J]. 趙娟,吳慧,孫海波,王立飛.  Chinese Physics B. 2018(02)
[3]抗氧化劑抗壞血酸對小鼠卵母細胞體外成熟和發(fā)育的影響[J]. 許婷,肖國宏,楊潔,梁力豐,白詩雨,宋霽.  生殖與避孕. 2016(01)
[4]Globally accurate ab initio based potential energy surface of H2O+（X4A’’）[J]. 宋玉志,張媛,張路路,高守寶,孟慶田.  Chinese Physics B. 2015(06)
[5]Theoretical prediction of energy dependence for D+BrO→DBr+O reaction:The rate constant and product rotational polarization[J]. 張瑩瑩,解廷獻,李澤瑞,石英,金明星.  Chinese Physics B. 2015(03)
[6]Accurate ab initio-based analytical potential energy function for S2（1△g） via extrapolation to the complete basis set limit[J]. 張路路,高守寶,孟慶田,宋玉志.  Chinese Physics B. 2015(01)
[7]產(chǎn)品廓形曲線的幾何特征語義描述與風格解析技術[J]. 張云龍,王進,陸國棟.  計算機輔助設計與圖形學學報. 2013(11)
[8]基元化學反應態(tài)態(tài)動力學研究[J]. 戴東旭,楊學明.  化學進展. 2007(11)
[9]Ba+HF（v,J）→BaF（v′,J′）+H反應的準經(jīng)典軌線研究（英文）[J]. 張鑫,解廷獻,趙美玉,韓克利.  化學物理學報. 2002(03)
[10]用瞬時碰撞模型處理化學反應產(chǎn)物的轉動取向[J]. 李潤君,韓克利,李芙萼,呂日昌,何國鐘,樓南泉.  化學物理學報. 1993(01)



本文編號：2968417