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文檔簡介
1、量子含時波包法,是研究原子分子碰撞與反應動力學最重要的理論方法之一,已經在單原子+雙原子分子、雙原子分子+雙原子分子以及離子+雙原子分子碰撞反應中得到了廣泛應用,并取得了許多重要的研究結果。本文應用含時量子波包法研究了F+HBr和Br+H2反應性散射動力學。 利用Persky等人構建的LEPS型勢能面首先研究了F+HBr反應。研究結果表明,在碰撞能量很低時(幾乎為零),反應過程就能夠發(fā)生,且反應幾率隨能量急劇增大。隨著碰撞能量的
2、升高,反應幾率略有下降,符合無閾能反應的一般特征。該反應的初始態(tài)轉動-振動激發(fā)效應的結果表明, HBr分子的振動激發(fā),會引起反應幾率的降低,在低能碰撞時,下降尤為明顯,從而不利于F+HBr反應的進行;HBr分子的轉動激發(fā)也會引起反應幾率的下降,但主要降低高能部分的反應幾率。計算得到的反應截面在碰撞能量很低時下降很快,然后變得比較平坦,其變化趨勢與實驗測量的結果相吻合,呈現(xiàn)出強放熱反應的基本特征。對速率常數(shù)的計算發(fā)現(xiàn),在所考慮的整個溫度區(qū)
3、間內,含時量子波包法所得結果要比經典軌線法計算的結果略大一些,但更接近實驗值,表明隧道效應在F+HBr反應中比較重要。 另外,還利用含時量子波包法在e-LEPS和ab initio PES兩個勢能面上研究反應Br+H2。計算表明,在ab initio勢能面上,Br+H2的反應閾能要比e-LEPS勢能面上的反應閾能低一些,而且ab initio勢能面上的反應幾率、反應截面和速率常數(shù)都要大許多。并結合勢能面的特征分析了這種差別的原因
4、,探討了勢能面對反應特性的影響。我們還研究了H2分子的振動轉動激發(fā)對反應特性的影響,結果顯示,無論是在e-LEPS還是在從頭算勢能面上,H2的振動激發(fā)都會通過降低反應閾能強烈的促進反應進行,轉動激發(fā)雖然對反應也有促進作用,但相對于振動激發(fā)而言,其作用要弱得多。把兩個勢能面上的速率常數(shù)和實驗數(shù)據(jù)以及前人的計算結果進行比較,發(fā)現(xiàn)ab initio勢能面上的速率常數(shù)更接近實驗值,從而ab initio勢能面要比e-LEPS勢能面更適合于進行準
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