一、多原子分子量子反应动力学的半刚性振转靶模型研究（论文文献综述）
杨紫江[1]（2021）在《X++H2（X=N,Be）反应体系势能面的构建及量子动力学研究》文中进行了进一步梳理分子反应动力学是在原子和分子水平上研究化学反应的本质和微观机理。理论上研究分子反应动力学的前提是构建一个全域的势能面,然后求解原子核在势能面上的演化方程。三原子体系是分子反应动力学研究的基准体系,其中离子与氢气及其同位素的反应在天体物理、储氢以及超冷化学等领域有重要的应用。N+（3P）+H2（X1Σg+）→NH+（X2Π）+H（2S）反应是星际云中合成氨的链式反应的第一步。先前对该反应体系的动力学计算大多基于简单的统计模型,并未深入研究其反应机理。非绝热反应Be+（2P）+H2（X1Σg+）→BeH+（X1Σ+）+H（2S）的低温实验研究得到了广泛的关注,但未有详细的动力学理论研究。本文基于高精度的电子结构计算和神经网络方法构建了 NH2+体系的基态绝热势能面和BeH2+体系两个最低电子态的非绝热势能面。基于这两个势能面,利用含时波包方法研究了上述两个反应以及它们同位素取代反应的动力学机理。具体工作主要包括以下三个部分:（1）基于大量高精度的ab initio能量点和置换不变多项式-神经网络方法构建了NH2+体系基态的全域精确势能面。基于新构建的势能面,利用含时波包方法对N+（3P）+H2和N+（3P0）+D2反应进行了量子动力学计算,研究了两个反应的微观机理和动力学同位素效应。该反应体系的最小能量路径上存在一个深势阱,导致在反应几率曲线上形成了极其密集的共振结构。相比于产物NH+分子,ND+分子能够布居到更高的振转态上。产物总的微分反应截面展现出前后向对称的角分布,这与长寿命复合物形成机理相符。然而,产物振转态分辨的微分反应截面具有明显的非统计特性。（2）利用神经网络方法构建了关于BeH2+体系两个最低电子态的全域非绝热势能面。ab initio能量点的计算采用多参考组态相互作用方法结合AVQZ基组,并基于偶极矩算符将计算的单点能转换为非绝热表象下的势能矩阵。新构建的非绝热势能面能够重复出绝热能量值,且在势能面上计算的H2（X1∑g+）和BeH+（X1Σ+）分子的光谱常数与实验数据相符。利用含时波包方法在该势能面上研究了非绝热反应Be+（2P）+H2（X1Σg+）→BeH+（X1Σ+）+H（2S）的动力学机理。计算结果表明由于电子态的非绝热跃迁,产物BeH+分子主要布居在高的振动态上,且倾向于后向散射。（3）基于最新构建的势能面,利用量子含时波包方法对Be+（2P）+HD→BeH+/BeD++D/H反应进行了详细的动力学研究。势能面上由避免交叉形成的浅势阱能够有效促进BeD+分子的形成,使产物分支比BeD+/BeH+在低碰撞能时具有很大的值。该反应的两个反应通道具有不同的动力学特性。BeH+和BeD+产物通道分别由高阶分波和低阶分波主导。反应生成的BeH+分子主要分布在低振动态上,而BeD+分子展现出明显的振动态布居反转。微分反应截面结果表明BeH+产物通道由直接反应机理主导,而BeD+产物通道的形成遵循复合物形成机理。
刘壮[2]（2021）在《含NO开壳层范德瓦尔斯复合物的中红外激光光谱研究》文中进行了进一步梳理分子间相互作用力在物理、化学、生物、生命科学等领域扮演着十分重要的角色。范德瓦尔斯复合物分子的红外光谱、结构和动力学研究是了解分子间相互作用本质的重要手段之一。含开壳层分子一氧化氮（NO）的范德瓦尔斯复合物是研究开壳层分子和闭壳层分子或原子之间非共价相互作用的基本模型。本文使用自主搭建的、以分布反馈式量子级联激光器（DFB-QCLs）为光源的高分辨中红外超声喷射吸收光谱测量系统,测量并分析了 NO-X（X=Ne,Ar,N2O,CO2）等四种含NO开壳层复合物在NO基频带区域（～5.3 μm）的高分辨振动-转动光谱。主要内容如下:1.Ar-NO（X2Π）复合物。共观测到五个子带（P’←P":1/2←3/2,1/2←1/2,3/2←1/2,5/2←3/2,7/2←5/2）,其中在（P’←P":1/2←3/2,1/2←1/2,3/2←1/2）三个子带中观测到部分由于14N（I=1）核自旋引起的超精细分裂。使用平面构型开壳层复合物的半刚性转子哈密顿量对红外光谱和微波光谱中的精细结构和超精细结构进行了全局分析,确定了精确的分子参数。为了更准确描述P=1/2态的结构弛豫效应,复合物分子惯量主轴与NO分子轴夹角θ与角动量量子数J的线性关系表示为:θ=θ0+△θ（J+0.5）。此外还使用Meyer经验模型进行了整体拟合,得到了一系列与相互作用有关的量化参数。2.Ne-NO（X2Π）复合物。共观测到三个子带（P’←P":1/2←1/2,3/2←1/2,5/2←3/2）,其中在（P’←P":1/2←1/2,3/2←1/2）两个子带观测到部分14N（I=1）核自旋超精细分裂。使用平面构型开壳层复合物的半刚性转子模型将测得的红外光谱和微波谱一起进行分析拟合,确定了精确的分子参数。其带头位于1876.0606（97）cm-1,相对NO基频带蓝移约0.0888 cm-1,约为泛频带带头蓝移值的一半。3.NO（X2Π）-N2O复合物。在 RCCSD（T）/aug-cc-pVTZ 理论水平上对平面构型的 NO（X2Π）-N2O复合物进行了结构优化,其在A"电子态上的最稳定构型为近T型结构,NO分子中的N原子指向N2O的中间N原子。共标识了 321条跃迁谱线（J≤ 16.5,P≤5.5）,通过非线性最小二乘法拟合,确定了精确的分子参数,其带头位置相对NO单体蓝移约3.548 cm-1。实验确定的基态Renner-Teller参数为ε=144.56（95）cm-1,略大于NO单体的自旋-轨道耦合常数,表明NO与N2O形成复合物时轨道角动量发生了部分淬灭。4.NO（X2Π）-CO2复合物。在RCCSD（T）/aug-cc-pVTZ理论水平上对具有Cs对称性的NO（X2Π）-N2O复合物进行了结构优化,其在A"电子态上的最稳定构型为T型结构,NO分子中的N原子指向CO2的中间C原子。在实验光谱中观察到由于复合物中CO2的两个全同16O（I=0）原子核自旋统计产生的谱线一半消失。使用非线性最小二乘法一共拟合了 234条跃迁谱线（J≤17.5,P≤5.5）,得到带头位置为1880.4518（67）cm-1,相比于NO单体伸缩振动基频带蓝移4.48 cm-1。复合物基态的Renner-Teller参数为ε=129.80（50）cm-1,表明NO与CO2形成复合物时轨道角动量发生了部分淬灭。
周雪瑶[3]（2020）在《CH4和CO2等小分子在过渡金属表面的反应动力学理论研究》文中提出近年来,碳基能源的转化与利用成为催化化学、能源化学以及环境化学等学科的重点研究方向。过渡金属作为常用的催化剂,碳基小分子在其上的动力学过程是控制催化产物生成和生产效率的重要因素。深入研究碳基小分子在过渡金属表面的吸附、迁移和反应的进程,理清各表面基元反应的动力学机理是真正理解催化反应的前提,同时也将为催化剂的设计及工业进程的调控提供思路。随着计算机技术及理论研究方法的不断发展,理论化学家利用第一性原理的研究方法,在分子原子尺度下对碳基小分子在过渡金属表面的反应行为进行描述,提供各反应详尽的动力学机理信息,可与表面动力学实验研究相辅相成,从而加深对表面基元反应本质的理解。甲烷分子作为天然气的重要成分,是能源科学中的研究热点,在工业蒸汽重整化制氢的过程中,其解离吸附过程也是反应的决速步。在本论文中,我们首先对甲烷分子在过渡金属表面的解离吸附动力学机理在微观层面上进行了详尽的研究。利用置换不变多项式-神经网络（permutation invariant polynomial-neural network,PIP-NN）算法,基于我们的合作者发展的 SRP32-vdW泛函,构建了 CH4/Ni（111）体系的15维反应势能面。在该势能面上用准经典轨迹（quasi-classical trajectory,QCT）方法计算的解离吸附机率与实验结果在大范围的平动能下吻合的非常好,误差小于化学精度（<4.2 kJ/mol）。此外,我们对甲烷的氘代物CHD3、CH2D2分子的模式特异性和键的选择性进行了分析,在低于50 kJ/mol的能量范围内定性地重复了实验的研究结果,且当CHD3的（v1）振动模式被激发后,很好地重复了实验中C-H和C-D键断裂的分支比,再次强调了甲烷分子解离吸附反应的非统计动力学特性。随后,以CHD3/Ni（111）体系为例,我们提出 了改进的广义 Langevin 振子（modified generalized Langevin oscillator,MGLO）模型。该模型是在原始GLO模型的基础上,结合前人lattice relaxed sudden（LRS）模型的思想,在动力学计算的同时加入了分子和表面原子耦合效应的矫正。MGLO模型在CHD3/Ni（111）的解离反应中表现良好,完美重复了第一性原理分子动力学（ab initio molecular dynamics,AIMD）和实验的研究结果,也准确描述了分子和表面之间的能量传递过程,说明了该模型在高活化气相-表面反应中的普适性。另外,在分子动力学理论研究中,AIMD方法也是另一有效手段,尽管计算量较大,但在动力学计算时很容易包括表面原子的自由度,描述表面运动对分子反应的影响,使动力学模拟更接近于真实情况,近年来逐渐成为多相催化领域理论研究的常用手段。利用AIMD方法,我们对CH4分子在Ir（332）表面上的动力学过程进行了模拟,研究了缺陷位点对于CH4解离吸附反应的影响,在证明了其高入射能区域内direct反应机理的同时,结合静态分析,也解释了低入射能区域（<0.15 eV）实验中提出的“trapping-precursor”机理的合理性,虽未能提供动力学机理的直接证明,却为后续研究奠定了基础。除了甲烷分子,CO2分子也是重要的碳基能源小分子,作为温室气体的主要成分,研究其在金属表面的动力学机理也对二氧化碳的转化利用有重要意义。利用AIMD方法,我们模拟了实验条件下,CO2分子在Ni（100）表面的吸附、解离和散射动力学过程,重复了实验报道的解离反应趋势,发现了其非直接反应的动力学机理。CO2分子解离反应的宏观势垒和动力学行为不匹配的现象也说明了势能面的形貌对微观动力学机理的重要影响。最后,为了研究更真实的多相催化反应的动力学进程,我们利用AIMD方法模拟了实验条件下H原子入射预吸附CO分子的Cu（111）表面的动力学过程,并对反应过程中的能量传递和非绝热通道的影响进行了讨论,计算所得的CO脱附产物的反应截面、能量和角度分布均和实验吻合良好,通过对反应轨迹的深入分析揭示了 hot-atom机理对于H原子入射引起CO分子脱附的动态置换（dynaimcal displacement）反应的调控机制。以上的这些研究将帮助我们更好地理解碳基能源小分子在金属表面的相互作用,以及分子和表面各自由度之间的能量转移对表面反应的影响,从而更好的阐明相关复杂多相催化反应过程的机理。
罗威[4]（2019）在《基于DFB-QCL和脉冲超声分子束的高分辨激光光谱技术及应用》文中提出分布反馈式量子级联激光器（DFB-QCLs）具有工作温度高和功率高等众多优点,是非常理想的中红外激光光源。DFB-QCLs结合脉冲超声分子束技术非常适合于分子、离子和自由基等分子体系的高分辨率激光光谱研究。本文针对DFB-QCLs的波长调制特点,搭建了两套高分辨激光光谱实验系统:DFB-QCLs分段快速扫描实验系统和DFB-QCLs脉冲放电超声分子束实验系统。其中,DFB-QCLs分段快速扫描实验系统解决了 CW-DFB-QCLs因频率调制速度慢而对真空系统要求高的问题;而DFB-QCLs脉冲放电超声分子束实验系统主要用于测量分子离子和自由基等化学性质活跃的分子体系高分辨率光谱研究。在两套实验系统的搭建和测试过程中,本文主要进行如下几项工作:（1）分别编写了两套实验系统的LabVIEW数据采集程序;（2）设计并制作了 DFB-QCLs脉冲放电超声分子束实验系统的高压电极;（3）采用DFB-QCLs分段快速扫描实验系统测得了HCOOH和HCOOD单体,（HCOOH）2、HCOOH-HCOOD和（HCOOD）2二聚体以及Ar-NO复合物的高分辨光谱数据;（4）通过pGopher程序拟合HCOOH和HCOOD的实验谱线,并给出了无微扰时HCOOH和HCOOD V4=1振动态的转动常数A、B、C值以及带头位置;（5）采用DFB-QCLs脉冲放电超声分子束实验系统测得了[Ne/O2/CH2I2]、[Ar/N2O]和[Ar/SO2]分子体系放电产物的高分辨率光谱数据。实验结果表明:本文搭建的两套实验系统可以用于分子复合物、分子离子和自由基等分子体系的高分辨红外光谱实验研究。
燕朋秀[5]（2015）在《量子动力学方法研究能量在翻越多原子反应势垒时的有效性》文中研究指明本文我们采用低维、含时量子动力学方法研究了多原子反应体系OH+CH3, F+CHD3/CD4与HCl+CH3/CD3在翻越能量势垒时的能量有效性。对含有一个“中心”（轻微地早期）势垒的OH+CH3反应，6、7自由度量子研究都显示，反应物OH的振动能在提高反应方面比平动能效果更好；但之前对同样含有轻微晚期势垒的前置反应O+CH4的研究却显示，平动能比振动能在翻越能垒中的作用更强。此外，反应中反应物CH3的振动激发模式却对反应有抑制作用。这些发现暗示了，尽管这两个反应的势垒位置仅轻微地偏离势能面中心，但对于含有或多或少中心势垒的反应，势垒位置的微小改变可以极大地影响决定反应性的能量形式。同样在这两个低自由度量子研究中，我们也发现反应物OH与CH3的转动激发都抑制了反应。对F+CHD3/CD4早期势垒反应，我们实施了四自由度量子动力学计算。在这两个同位素反应的反应几率中，我们都发现了反应共振峰，这与实验预测结果相一致。此外，两个反应的CH/CD键的伸缩与反应物CD4中CD3的伞式振动模式都促进了反应的发生；然而，反应物CHD3中CD3的伞式振动激发却抑制反应翻越势垒。总的来说，除了高能区域，该早期势垒反应可以用Polanyi规则来预测反应在翻越能垒时的能量有效性。我们用同样的六自由度反应模型研究Cl+CH4/CHD3反应的逆反应HCl+CH3/CD3。同样地，计算表明，HCl振动激发在翻越能垒中扮演了有效促进的角色；但反应物CH3/CD3的振动激发与所有反应物的转动激发却有相反的影响。基于这三个多原子反应的量子研究结果，我们可以断定，众所周知的Polanyi规则不能被直接应用来预测多原子反应体系的能量效率。需要做更多的实验与理论研究来普遍化翻越反应能垒时的能量有效性。
杨茂友[6]（2009）在《大分子的量子和经典理论计算研究》文中认为分子反应动力学是一门用分子层次的动力学行为来解释宏观化学反应的学科,它是化学动力学的一个重要分支。目前,人们已经能够对四原子体系进行准确的量子动力学计算研究。然而,化学和生物领域所涉及的反应包含有更多个原子,近年来6原子反应体系已经引起了较多科研工作者的兴趣。氯原子参与的化学反应在大气环境中占有非常重要的地位。在低温范围（200-300K）内,氯原子能够破坏大气层的臭氧层。在高温范围（1000-2500K）内它是典型的卤族元素和碳氢化合物的燃烧反应。而氯原子和甲烷的反应是卤素和有机物最简单的反应。这个反应能生成非常稳定的HCl分子,它是大气层中消除氯原子的一个重要渠道。所以近些年来,这一反应得到了广泛的研究,探索它的微观机理已经成为当前分子反应动力学的一个热门话题。在多原子分子反应动力学的研究中,由于体系涉及的独立坐标较多,使得构造其全维的势能面显得格外困难,同时量子动力学研究也需要约化维数的模型才能进行计算。本文是在较高水平的从头算基础上,采用修正的半经验势能函数,重新构建了Cl+CH4→HCl+CH3反应的全维势能面。并在新的势能面上,采用量子含时波包法和半刚性振转靶模型对本体系进行了详细的动力学计算研究,主要内容如下:（1）在Molpro2006程序包上,采用CCSD（T）/aug-cc-pvtz计算水平,优化了反应物、产物、鞍点和最小反应路径的几何结构和振动频率。依据这些从头算结果拟合了全维半经验势能函数中的所有参数。在拟合过程中不仅考虑了各稳定点的结构和频率而且也把实验反应速率常数数据作为标准进行了对比校正。然后讨论了新建势能面的一些特点。并采用经典的变分过渡态理论（CVT）和统一统计理论（CUS）对本反应的动力学进行了计算,与实验及其它理论结果的对比表明,当前新建的势能面能够精确地重现本反应体系的各种静态和动态性质。（2）在新建的势能面上,采用半刚性振转靶模型约化维数,对Cl+CH4→HCl+CH3反应进行了含时波包动力学计算。结果表明:第一,CH4基态反应几率随入射平动能的增加而平稳地上升,基态不存在明显的振动结构。第二,本体系反应几率总体上低于O+CH4,F+CH4等相似体系的反应几率,这说明Cl+CH4反应较难进行。第三,CH4的振动激发能显着地提高反应几率并且大幅降低反应阈能,同时CH4的第一、二振动激发态反应存在明显的振动结构。第四,不同的转动激发态也能明显地影响反应几率,但对反应阈能影响较小,且不同的空间立体构型对反应几率和反应阈能也都有影响。第五,给出了基态的总积分散射截面和反应速率常数,并和相应的实验以及其它理论结果进行了比较。（3）应用相似的方法,对同位素反应Cl+CD4→DCl+CD3进行了含时波包动力学计算,并对比研究了氘替代氢的同位素效应。研究表明:首先,同位素替代使得渐进态和过渡态的零点能发生了移动,造成了反应势垒的提高,加大了反应进行的难度。其次,同位素替代引起反应体系约化质量增加,进而造成了反应几率的降低。再次,对同位素替代前后不同振转激发态的反应几率分别进行了比较,发现存在明显的同位素效应。最后,给出了两同位素反应的散射截面和速率常数并和当前可以利用的实验及理论结果进行了比较。本文的创新点主要表现在以下方面:（1）提高了本体系依据的从头算数据的计算水平,纠正了以前势能面中发现的一些缺陷,构建了能够进行全局量子计算的全维势能面。（2）对本体系进行了含时波包动力学计算,给出了反应几率、总散射截面和速率常数等量子结果,当前计算所得结果能够与实验和其它理论数据较好的吻合,为进一步研究提供了理论数据,也为本体系的化学动力学研究作了有益的尝试。
孙善书[7]（2009）在《甲烷与氯反应的含时量子动力学研究》文中研究表明分子反应动力学是化学反应动力学的一个重要分支。用量子理论来研究分子反应的动力学规律是当前研究的重要课题之一。近年来,随着量子散射理论的发展和计算机运算能力的提高,多原子分子反应的量子动力学研究有了长足的进步。特别是态-态化学反应的第一性原理的研究更是成为反应散射的主要任务。当前,人们已经能够对四原子以内的反应体系进行全量子的严格计算。然而化学和生物所感兴趣的绝大多数是大分子（多于4个原子）。随着原子数目和自由度的增加,对四原子以上体系进行动力学研究困难很大。因此,探索和发展多原子分子化学反应的理论模型和计算方法是非常有必要的,为此,人们提出了一些处理多原子体系反应的理论模型和约化维数的计算方法。本文采用一种最近提出的新的理论模型—半刚性振动转子靶（Semirigid Vibrating Rotor Target—SVRT）模型研究多原子分子反应。SVRT模型是一个处理多原子体系反应的约化维数模型。在这一模型中,参加反应的多原子分子被处理为两个不同的刚性部分,这两个刚性部分能沿通过它们质心的直线做一维振动,它的空间运动被严格处理为一个一般的不对称转子。由于它较准确地处理了空间转动,所以SVRT模型能够正确地体现反应体系的立体动力学效应,这一点对研究多原子分子反应是非常重要的。这个模型适用于参加反应的多原子分子中有一个键较弱,且反应结束后可分为两部分的体系。对一般的多原子-多原子分子反应体系,它用7个自由度来描述,对单原子-多原子分子反应体系仅仅需要4个自由度来描述。本文运用原子—多原子分子反应的SVRT模型,首次对六原子反应体系Cl+CH4→HCl+CH3进行了量子动力学研究。根据模型理论,反应多原子分子H-CH3被看作一个半刚性振动转子,由一个H原子和CH3两部分组成。由于CH3被处理成为刚体,CH3的几何结构被固定,在反应过程中, CH3保持C3V对称性,所以,所有几何参数的选取都必须保持这种CH3部分的C3V对称,因此可用4个自由度描述反应体系。本文利用量子含时波包法来模拟Cl+CH4→HCl+CH3反应,采用Joaquín提出的从头计算的势能面,分别计算了上述反应体系的基态、振动激发态和不同转动激发态的反应几率,基态的总散射截面和热速率常数以及Cl+CH4反应的第一激发态的总散射截面与热速率常数。通过比较和分析计算结果,我们得到如下结论:第一,在接近能垒高度时,体系有可观测的反应几率,这说明量子隧道效应显着;第二,H-CH3分子的振动激发极大地提高了反应几率,而反应阈能却随分子的振动激发明显降低,说明反应分子的振动能对分子的碰撞反应有重要贡献;第三,反应分子的不同转动态对反应几率的影响表明:（1）反应分子的转动能的增加,对提取反应有重要贡献,但基本不影响反应阈能值;（2）三个体系的反应具有很强的空间立体效应,反应分子的初始空间几何方位对反应几率起着重要的影响作用;第四,三个反应体系的总反应截面都随平动能的增大而增大,热速率常数都随温度的升高而增加。对Cl+CH4反应而言,振动激发极大地提高了总散射截面曲线且反应阈能有显着降低,这与反应几率的变化规律是一致的,另外振动激发态的速率常数远大于基态的速率常数,说明振动激发更有利于反应的进行;第五,对Cl+CH4反应而言,反应几率随平动能的变化关系曲线呈现出显着的量子共振结构。这一点与H+H2,H+CH4等提取反应有类似的特征。但在总散射截面中,这种强烈的共振结构不再存在。这是因为散射截面是通过对不同J的反应几率进行求和得到,在求和时,不同J的振动结构相互抵消了。总之,本文通过对Cl+CH4→HCl+CH3反应的SVRT模型研究,揭示了体系中某些重要的动力学微观物理机制,为燃烧化学提供了有价值的可参考数据。同时通过研究也证明在研究涉及多原子分子的化学反应中,SVRT模型是一个比较准确和通用的模型。从理论上讲,SVRT模型可适用于任意的涉及原子—多原子分子的反应,值得应用到其它的多原子分子反应体系中去。
徐博[8]（2008）在《多原子分子反应碰撞的含时量子动力学研究》文中研究指明分子反应动力学是化学反应动力学的一个重要分支,用量子理论来研究分子反应的动力学规律是当前研究的重要课题之一。近年来,随着量子散射理论的发展和计算机运算能力的提高,多原子分子反应的量子动力学研究有了长足的进步,特别是态-态化学反应的第一性原理的研究更是成为反应散射的主要任务。当前,人们已经能够对四原子以内的反应体系进行全量子的严格计算。然而化学和生物所感兴趣的绝大多数是大分子（多于4个原子）。随着原子数目和自由度的增加,对四原子以上体系进行动力学研究的困难很大。因此,探索和发展多原子分子化学反应的理论模型和计算方法是非常有必要的,为此,人们提出了一些处理多原子体系反应的理论模型和约化维数的计算方法。本文采用一种1999年提出的新的理论模型—半刚性振动转子靶（Semirigid Vibrating Rotor Target—SVRT）模型研究多原子分子反应。SVRT模型是一个处理多原子体系反应的约化维数模型。在这一模型中,参加反应的多原子分子被处理为两个不同的刚性部分,这两个刚性部分能沿通过它们质心的直线做一维振动,它的空间运动被严格处理为一个一般的不对称转子。由于它较准确地处理了空间转动,所以SVRT模型能够正确地体现反应体系的立体动力学效应,这一点对研究多原子分子反应是非常重要的。这个模型适用于参加反应的多原子分子中有一个键较弱,且反应结束后可分为两部分的体系。对一般的多原子-多原子分子反应体系,它用7个自由度来描述,对单原子-多原子分子反应体系仅仅需要4个自由度来描述。本文运用原子—多原子分子反应的SVRT模型,基于新的势能面对六原子反应体系:O（3P）+CH4→OH+CH3,F+CH4→HF+CH3进行了量子动力学研究。根据模型理论,反应多原子分子H-CH3被看作一个半刚性振动转子,由一个H原子和CH3两部分组成。由于CH3被处理成为刚体,CH3的几何结构被固定,在反应过程中,CH3保持C3V对称性,所以,所有几何参数的选取都必须保持这种CH3部分的C3V对称,因此可用4个自由度描述反应体系。本文利用量子含时波包法来模拟O（3P）+CH4→OH+CH3, F+CH4→HF+CH3反应,采用J. Espinosa-Garcia, J.C. Garcia-Bernaldez提出的从头计算势能面和Cipriano Rangel, Marta Navarrete和J.Espinosa-Garc?a提出的从头计算势能面,分别计算了上述两个反应体系的振动基态、第一激发态和不同转动激发态以及空间立体效应对反应几率的影响,并且计算了O（3P）+CH4反应的基态的总散射截面与热速率常数。通过比较和分析计算结果,我们得到如下结论:第一,在接近能垒高度时,两个体系均有可观测的反应几率,这说明量子隧道效应显着;第二,H-CH3分子的振动激发极大地提高了反应几率,而反应阈能却随分子的振动激发明显降低,说明反应分子的振动能对分子的碰撞反应有重要贡献;第三,反应分子的不同转动态对反应几率的影响表明:（1）反应分子的转动能的增加,对提取反应有重要贡献,但基本不影响反应阈能值;（2）两个体系的反应具有很强的空间立体效应,反应分子的初始空间几何方位对反应几率起着重要的影响作用;第四,O（3P）+CH4反应体系的总反应截面随平动能的增大而增大,热速率常数随温度的升高而增加。总之,本文通过对O（3P）+CH4→OH+CH3,F+CH4→HF+CH3反应的SVRT模型研究,揭示了体系中某些重要的动力学微观物理机制,为燃烧化学提供了有价值的可参考数据。同时通过研究也证明在研究涉及多原子分子的化学反应中,SVRT模型是一个比较准确和通用的模型。从理论上讲,SVRT模型可适用于任意的涉及原子—多原子分子的反应,值得应用到其它的多原子分子反应体系中去。
张少龙[9]（2006）在《大分子的动力学理论研究》文中进行了进一步梳理用量子力学的方法理解化学反应的动力学规律、研究分子的物理化学特性是原子分子物理研究的重要课题之一。本文分两大部分,第一部分是用半刚性振转靶（SVRT）模型研究多原子分子反应,第二部分是生物大分子的共轭帽分子分割法（MFCC）的理论计算研究。在过去的二十年中,量子反应动力学理论得到了极大发展,已经可以对四原子反应体系进行严格的全量子计算。然而,在化学和生物等领域往往涉及更多个原子的反应,目前还不能对超过四原子的反应体系进行全维的量子动力学计算。为了对多原子分子反应进行定量的动力学计算,可以采用约化维数的方法来降低计算难度,如绝热修正法、固定几何性质近似法、以及量子—经典力学方法等。本文采用纽约大学张增辉教授提出的一种约化维数模型—半刚性振转靶模型来研究多原子分子反应。半刚性振转靶模型将反应分子（靶分子）看作由两部分组成,在反应过程中两部分各自保持刚性,两部分之间的距离可以发生变化,同时两部分可以绕共同分子轴转动。此时靶分子可以看作一个半刚性的振转子,它的空间运动可视为一个非对称转子的运动,包括一维相对运动（振动）和转动。由于它考虑了空间转动,所以SVRT模型能够正确地体现反应体系的立体动力学效应,这一点对研究多原子分子反应非常重要。此模型特别适合用于靶分子中有一个较弱的键,且反应结束后此键断开的反应体系。运用SVRT模型,一般的双多原子—多原子分子反应体系,可将自由度约化为7个,单原子—多原子分子反应体系自由度可约化为4个。本文研究了单原子—多原子分子反应的4个反应体系,其中:在Garcia的势能面上对O（3P）+CH4→CH3+OH反应进行了4维的量子动力学研究,计算了其初始基态、振动激发态、转动激发态的态态反应几率和散射截面,发现Garcia势能面上反应阈能在0.6eV附近;反应几率在近能垒高度时有较
张君,孙孝敏,蔡政亭,冯大诚[10]（2005）在《量子反应散射理论及其应用》文中研究表明用交叉分子束和激光技术能够获得从反应物到产物化学变化过程中全部微观的、动态的知识,从而把化学反应动力学发展到基元反应的态态层次.量子反应散射理论能够对自然定律所容许的所有基元双分子态态反应作出最完整的描述.对当前分子反应动力学领域常用的几种量子反应散射理论计算方法,如含时波包传播法,紧耦合微分方程法,散射矩阵变分法及排列通道线性组合散射波函数法的原理及其应用作简单介绍,同时对发展动向作出展望.
二、多原子分子量子反应动力学的半刚性振转靶模型研究（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、多原子分子量子反应动力学的半刚性振转靶模型研究（论文提纲范文）
（1）X++H2（X=N,Be）反应体系势能面的构建及量子动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 分子反应动力学简介 |
| 1.2 势能面简介 |
| 1.3 本文研究思路和内容 |
| 2 理论和计算方法 |
| 2.1 势能面基本理论 |
| 2.1.1 Born-Oppenheimer近似 |
| 2.1.2 非绝热表象 |
| 2.1.3 核构型选取 |
| 2.1.4 能量点计算 |
| 2.1.5 势能面的构建方法 |
| 2.2 含时波包方法 |
| 3 N~+(~3P)+H_2→NH~++H反应体系势能面的构建及动力学同位素效应研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 基态NH_2~+势能面 |
| 3.2.1 ab initio计算 |
| 3.2.2 势能面的拟合 |
| 3.2.3 势能面的特征 |
| 3.3 N~+(~3P)+H_2和N~+(~3P)+D_2反应动力学结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Be~+(~2P)+H_2(X~1∑g~+)→BeH~+(X~1Σ~+)+H(~2S)反应非绝热势能面的构建及量子动力学研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 BeH_2~+非绝热势能面 |
| 4.2.1 ab initio计算 |
| 4.2.2 非绝热转换 |
| 4.2.3 非绝热势能面的拟合 |
| 4.2.4 非绝热势能面的特性 |
| 4.3 非绝热Be~+(~2P)+H_2(X~1Σ_g~+)→BeH~+(X~1Σ~+)+H(~2S)反应动力学研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 量子动力学研究非绝热反应Be~+(~2P)+HD→BeH~+/BeD~++D/H的分子内同位素效应 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 势能面特征 |
| 5.3 量子动力学结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）含NO开壳层范德瓦尔斯复合物的中红外激光光谱研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 分子间相互作用力 |
| 1.2 Lennard-Jones势 |
| 1.3 吸收光谱及比尔-朗伯定律 |
| 1.4 谱线加宽效应与线型函数 |
| 1.5 研究意义 |
| 1.6 本文结构 |
| 第2章 实验系统简介 |
| 2.1 中红外激光光源 |
| 2.2 超声喷射系统 |
| 2.2.1 真空系统 |
| 2.2.2 脉冲阀及狭缝 |
| 2.2.3 多程吸收池 |
| 2.3 数据采集系统 |
| 第3章 分子振转光谱基础及非对称转子哈密顿量 |
| 3.1 分子振转光谱基本理论 |
| 3.1.1 非刚性转子模型 |
| 3.1.2 多原子分子转子模型 |
| 3.2 开壳层复合物分子的哈密顿量 |
| 3.2.1 精细结构 |
| 3.2.2 超精细结构 |
| 3.2.3 经验能级公式 |
| 第4章 Rg(Ar,Ne)-NO(X~2Π)复合物的中红外吸收光谱 |
| 4.1 Rg-NO研究背景 |
| 4.2 Rg-NO转动惯量矩阵 |
| 4.3 Ar-NO(X~2Π)光谱结果及分析 |
| 4.3.1 Ar-NO研究背景 |
| 4.3.2 实验条件 |
| 4.3.3 Ar-NO(X~2Π)光谱实验结果 |
| 4.3.4 Ar-NO(X~2Π)光谱分析 |
| 4.3.5 结果与讨论 |
| 4.4 Ne-NO(X~2Π)复合物红外吸收光谱的结果与分析 |
| 4.4.1 研究背景 |
| 4.4.2 Ne-NO实验结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 NO(X~2Π)-N_2O复合物光谱 |
| 5.1 NO(X~2Π)-N_2O研究背景 |
| 5.2 NO(X~2Π)-N_2O基本理论 |
| 5.2.1 惯量矩阵计算 |
| 5.2.2 求解惯量矩阵对角化的正交矩阵 |
| 5.2.3 惯量主轴与分子轴Z轴夹角 |
| 5.3 理论计算 |
| 5.4 光谱实验结果及分析 |
| 5.5 讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 NO(X~2Π)-CO_2复合物中红外吸收光谱 |
| 6.1 研究背景 |
| 6.2 结构优化 |
| 6.3 NO(X~2Π)-CO_2实验光谱 |
| 6.4 NO(X~2Π)-CO_2结构特征分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间所发表的论文 |
| 致谢 |
（3）CH4和CO2等小分子在过渡金属表面的反应动力学理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 本文主要内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 理论基础 |
| 2.1 量子力学基础 |
| 2.1.1 基本概念 |
| 2.1.2 Born-Oppenheimer近似 |
| 2.2 Hatree-Fock方程 |
| 2.2.1 单电子近似与平均场理论 |
| 2.2.2 Slater行列式与Hatree-Fock方程 |
| 2.3 密度泛函理论 |
| 2.3.1 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.3.2 Kohn-Sham方程 |
| 2.3.3 DFT理论中的近似方法 |
| 1. 局域密度近似方法 |
| 2. 非局域密度近似方法 |
| 2.3.4 DFT理论在固体表面的应用 |
| 2.4 第一性原理分子动力学 |
| 2.4.1 Newton经典运动方程数值积分算法 |
| 2.4.2 分子动力学系综 |
| 2.5 动力学初始采样 |
| 2.5.1 多原子分子内部振转态初始采样 |
| 2.5.2 金属表面原子的初始采样 |
| 2.5.3 气相-表面碰撞反应初始采样 |
| 2.6 神经网络算法构建体系势能面 |
| 2.6.1 神经网络架构 |
| 2.6.2 数据集的选择 |
| 2.6.3 置换不变多项式神经网络算法 |
| 参考文献 |
| 第3章 甲烷分子在过渡金属表面的解离吸附动力学 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 CH_4/Ni(111)体系势能面 |
| 3.2.1 计算细节 |
| 1. 电子结构计算 |
| 2. 势能面拟合 |
| 3. 动力学计算 |
| 3.2.2 结果及讨论 |
| 1. 势能面收敛性测试 |
| 2. CHD_3分子的解离机率 |
| 3.2.3 小结 |
| 3.3 CHD_3及CH_2D_2分子的解离吸附反应 |
| 3.3.1 计算细节 |
| 3.3.2 结果及讨论 |
| 1. CHD_3分子的解离 |
| 2. CH_2D_2分子的解离 |
| 3. SVP模型分析 |
| 3.3.3 小结 |
| 3.4 改进的广义Langevin振子(MGLO)模型 |
| 3.4.1 计算细节 |
| 1. MGLO模型的建立 |
| 2. 动力学计算 |
| 3.4.2 结果及讨论 |
| 1. 最小能量路径 |
| 2. 解离机率 |
| 3. 分子和表面之间的能量迁移 |
| 3.4.3 小结 |
| 3.5 CH_4/Ir(332)体系动力学 |
| 3.5.1 计算细节 |
| 3.5.2 结果及讨论 |
| 1. 物理吸附势阱 |
| 2. 过渡态 |
| 3. AIMD动力学计算 |
| 4. 低E_i区域的晶格运动效应 |
| 3.5.3 小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 CO_2/Ni(100)及H-CO/Cu(111)体系第一性原理分子动力学 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 CO_2/Ni(100)体系动力学 |
| 4.2.1 计算细节 |
| 4.2.2 结果及讨论 |
| 1. 反应路径 |
| 2. CO_2分子的解离、粘附和散射 |
| 3. 分子和表面之间的能量传递 |
| 4. Steering效应 |
| 4.2.3 小结 |
| 4.3 H-CO/CU(111)体系动力学 |
| 4.3.1 计算细节 |
| 4.3.2 结果及讨论 |
| 4.3.3 小结 |
| 参考文献 |
| 总结与展望 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（4）基于DFB-QCL和脉冲超声分子束的高分辨激光光谱技术及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 高分辨率激光光谱技术简介 |
| 1.1 光与分子相互作用 |
| 1.2 几种常用的高分辨率激光光谱技术 |
| 1.2.1 光腔光谱技术:CRDS和CEAS |
| 1.2.2 多程吸收池光谱技术(MPAS) |
| 1.2.3 傅里叶红外光谱技术(FTRS) |
| 1.2.4 双光梳光谱技术(DCS) |
| 1.3 论文主要工作和结构 |
| 第2章 分子振转光谱理论 |
| 2.1 分子的哈密顿量 |
| 2.2 分子转动哈密顿量 |
| 2.3 分子谐性与非谐性振动 |
| 2.4 复杂分子体系的有效哈密顿量 |
| 2.5 群论分析HCOOH的振转光谱 |
| 第3章 基于DFB-QCLs分段快速扫描实验系统 |
| 3.1 超声分子束技术 |
| 3.2 DFB-QCLs激光光源简介 |
| 3.3 DFB-QCLs分段快速扫描法提出 |
| 3.4 DFB-QCLs分段快速扫描实验系统 |
| 3.5 实验结果 |
| 第4章 HCOOH和HCOOD v_4基频振动谱分析 |
| 4.1 HCOOH和HCOOD光谱研究意义 |
| 4.2 HCOOH及其同位素取代物光谱研究背景 |
| 4.3 HCOOH和HCOOD振-转能级计算 |
| 4.4 HCOOH光谱分析 |
| 4.5 HCOOD光谱分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于DFB-QCLs脉冲放电超声分子束实验系统 |
| 5.1 脉冲放电超声分子束设计 |
| 5.2 DFB-QCLs脉冲放电超声分子束实验系统 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 [Ne/O_2/CH_2I_2]分子体系高分辨光谱 |
| 5.3.2 [Ar/N_2O]分子体系高分辨率光谱 |
| 5.3.3 [Ar/SO_2]分子体系高分辨率光谱 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间所发表的论文 |
| 致谢 |
（5）量子动力学方法研究能量在翻越多原子反应势垒时的有效性（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 序言 |
| 1.1 实验研究 |
| 1.2 理论研究 |
| 1.3 本文研究 |
| 1.4 本文章节安排 |
| 第二章 含时波包传播反应动力学的基本理论 |
| 2.1 初始波包构建(Development of the wave packet) |
| 2.2 含时波函数的传播(Propagation of the TD wave packet) |
| 2.3 离散变量表象方法(Discrete variable representation method) |
| 2.4 边界波函数吸收(Wave function absorbing at the boundary) |
| 2.5 能量反应几率流 |
| 2.6 积分散射截面(ICS) |
| 2.7 反应性共振(Reactive resonance) |
| 第三章 应用低维量子动力学模型研究“中心势垒”OH + CH_3反应体系在翻越能垒时的能量有效性 |
| 3.1 “中心势垒”OH + CH_3反应体系的六自由度量子动力学研究 |
| 3.1.1 研究背景简述 |
| 3.1.2 六维约化自由度模型介绍 |
| 3.1.2.1 反应体系的雅克比坐标 |
| 3.1.2.2 反应哈密顿量 |
| 3.1.2.3 反应的含时波函数 |
| 3.1.2.4 反应波包的传播 |
| 3.1.2.5 反应几率及积分散射截面(ICS)的计算 |
| 3.1.3 系统参数设置 |
| 3.1.4 结果与讨论 |
| 3.1.4.1 OH(v_1, j_1= 0) + CX(v_2= j_2= 0)与 OH(v_1= j_1= 0) + CX(v_2, j_2= 0) |
| 3.1.4.2 OH(v_1= 0, j_1) + CX(v_2= j_2= 0)与 OH(v_1= j_1= 0) + CX(v-2= 0, j——2) |
| 3.2 “中心势垒”OH + CH_3反应体系的七自由度量子动力学研究 |
| 3.2.1 研究背景简述 |
| 3.2.2 七自由度约化模型介绍 |
| 3.2.3 系统参数设置 |
| 3.2.4 结果与讨论 |
| 3.2.4.1 七自由度模型的积分散射截面及与六自由度模型结果的比较 |
| 3.2.4.2 振动激发的散射截面 |
| 3.2.4.3 转动激发的散射截面 |
| 3.2.4.4 速率常数 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 应用四自由度模型研究早期势垒 F + CHD_3/F + CD_4反应体系的量子动力学特性 |
| 4.1 研究背景简述 |
| 4.2 四自由度约化模型 |
| 4.2.1 反应的雅克比坐标系 |
| 4.2.2 反应的哈密顿量 |
| 4.2.3 反应散射截面积的计算 |
| 4.3 系统参数设置 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 F + CD_4→ DF + CD_3 |
| 4.4.1.1 积分散射截面(ICS） |
| 4.4.1.2 ICSs 比较及对反应性能影响的分析 |
| 4.4.2 F + CHD_3→ HF + CD_3 |
| 4.4.2.1 计算的散射截面与实验、QCT 的作对比 |
| 4.4.2.2 对比 ICSs 及不同激发模式对反应性能影响 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 应用相同的六自由度约化模型研究 HCl + CH_3/CD_3反应 |
| 5.1 研究背景简述 |
| 5.2 约化模型及系统参数的设置 |
| 5.3 研究结果展示 |
| 5.3.1 HCl + CH_3→ Cl + CH_4 |
| 5.3.2 HCl + CD_3→ Cl + CHD_3 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间完成的论文 |
| 致谢 |
（6）大分子的量子和经典理论计算研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 综述 |
| 1.1 分子反应动力学发展现状 |
| 1.2 势能面 |
| 1.3 动力学计算方法 |
| 1.4 本文的结构安排 |
| 第二章 基本理论与计算方法 |
| 2.1 从头算理论介绍 |
| 2.2 变分过渡态理论 |
| 2.3 含时波包动力学理论 |
| 2.3.1 含时波包基矢展开 |
| 2.3.2 波包传播 |
| 2.3.3 边界吸收势 |
| 2.3.4 反应几率的提取 |
| 2.4 四维的SVRT 模型 |
| 2.4.1 靶分子(多原子分子)的哈密顿 |
| 2.4.2 单原子-多原子分子反应体系的哈密顿 |
| 2.5 准经典轨线计算原理 |
| 2.5.1 Hamilton 方程 |
| 2.5.2 初始条件的选择 |
| 2.5.3 轨线计算 |
| 2.5.4 计算结果分析 |
| 第三章 CL+CH_4→HCL+CH_3势能面的构建及经典动力学计算 |
| 3.1 CL+CH_4→HCL+CH_3反应的从头计算研究 |
| 3.1.1 引言 |
| 3.1.2 反应物、产物和鞍点的性质 |
| 3.2 CL+CH_4→HCL+CH_3反应势能面的构造及拟合 |
| 3.2.1 半经验势函数表达式的选取 |
| 3.2.2 最小反应路径 |
| 3.2.3 势能面的拟合 |
| 3.3 CL+CH_4→HCL+CH_3势能面的经典动力学计算 |
| 3.3.1 稳定点性质 |
| 3.3.2 动态性质 |
| 第四章 CL+CH_4→HCL+CH_3反应的含时量子动力学计算 |
| 4.1 约化维数 |
| 4.2 动力学参数 |
| 4.3 零点能修正 |
| 4.4 计算结果与讨论 |
| 4.4.1 反应几率 |
| 4.4.1.1 基态 |
| 4.4.1.2 振动激发态 |
| 4.4.1.3 转动激发态 |
| 4.4.2 散射截面 |
| 4.4.3 速率常数 |
| 第五章 CL+CD_4→DCL+CD_3反应的含时量子动力学计算 |
| 5.1 动力学参数 |
| 5.2 势能面 |
| 5.3 零点能 |
| 5.4 计算结果与讨论 |
| 5.4.1 反应几率 |
| 5.4.1.1 振动对反应几率的影响 |
| 5.4.1.2 转动对反应几率的影响 |
| 5.4.2 散射界面 |
| 5.4.3 速率常数 |
| 5.5 CL+CH_4/CD_4反应的同位素效应 |
| 5.5.1 零点能平移 |
| 5.5.2 反应几率 |
| 5.5.3 基态 |
| 5.5.3.1 振动激发态 |
| 5.5.3.2 转动激发态 |
| 5.5.4 散射界面 |
| 5.5.5 速率常数 |
| 第六章 结论和展望 |
| 参考文献 |
| 附表 |
| 攻读博士学位期间完成的论文 |
| 致谢 |
（7）甲烷与氯反应的含时量子动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 综述 |
| 1.1 绪论 |
| 1.2 本文结构 |
| 第二章 含时方法的基本理论 |
| 2.1 含时量子力学方法 |
| 2.1.1 Chebychev 多项式方法 |
| 2.1.2 辛算法 |
| 2.2 含时方法应用于反应散射 |
| 2.3 离散变量表象 |
| 2.4 傅里叶变换方法处理动能算符 |
| 2.5 分裂算符方法 |
| 2.6 含时波包 |
| 2.6.1 含时波包简介 |
| 2.6.2 吸收势的应用 |
| 2.6.3 散射信息的扩展 |
| 2.7 与能量有关的反应几率流的提取 |
| 2.8 高斯型波包 |
| 2.8.1 自由传播 |
| 2.8.2 半经典传播 |
| 第三章 半刚性振动转子靶模型 |
| 3.1 SVRT 分子的哈密顿量 |
| 3.2 单原子-多原子分子反应的SVRT 模型 |
| 3.2.1 基本的SVRT 模型 |
| 3.2.2 含时波函数 |
| 3.2.3 波函数的传播 |
| 3.2.4 绝热的SVRT 模型 |
| 第四章 Cl+CH4→CH3+HCl 反应的含时量子动力学计算 |
| 4.1 计算过程 |
| 4.1.1 计算步骤 |
| 4.1.2 势能面 |
| 4.1.3 参数 |
| 4.2 计算结果与讨论 |
| 4.2.1 振动激发对反应几率的影响 |
| 4.2.2 转动对反应的影响 |
| 4.2.3 空间立体效应对反应的影响 |
| 4.2.4 体系的总散射截面和速率常数 |
| 4.3 结论 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 问题及展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间完成的论文 |
| 致谢 |
（8）多原子分子反应碰撞的含时量子动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 综述 |
| 1.1 分子反应动力学 |
| 1.2 多原子反应体系量子计算的发展 |
| 1.3 本文结构 |
| 第二章 半刚性振转靶(SVRT)模型 |
| 2.1 反应分子的SVRT 哈密顿量 |
| 2.2 单原子-多原子分子反应体系的SVRT 模型 |
| 2.3 波函数的传播 |
| 2.4 绝热的SVRT 模型 |
| 2.5 反应几率、散射截面、速率常数 |
| 第三章 O(~3P)+CH_4→OH+CH_3反应的含时量子动力学研究 |
| 3.1 计算过程和参数 |
| 3.2 波包的传播 |
| 3.3 振动对反应几率的影响 |
| 3.4 转动对反应的影响 |
| 3.5 空间立体效应对反应的影响 |
| 3.6 体系的总散射截面和速率常数 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 F+CH_4→HF+CH_3反应的含时量子动力学计算 |
| 4.1 参数 |
| 4.2 SVRT 模型应用于F+CH_4 反应 |
| 4.3 振动对反应几率的影响 |
| 4.4 转动对反应几率的影响 |
| 4.5 空间立体效应对反应几率的影响 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 问题及展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间完成的论文 |
| 致谢 |
（9）大分子的动力学理论研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 综述 |
| 第二章 半刚性振转靶(SVRT)模型 |
| 第三章 Garcia 势能面的O(~3P)+CH_4→ CH_3 +OH 反应 |
| 第四章 碳族氢化物与氢原子反应的比较 |
| 第五章 H＋CD_4反应的量子动力学 |
| 第六章 多粒子体系的量子化学理论 |
| 第七章 蛋白质的结构和特性 |
| 第八章 共轭帽分子分割法研究蛋白质 |
| 第九章 蛋白质p53 的电荷密度和静电势 |
| 第十章 蛋白质p16 的电荷密度和静电势 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间完成的论文 |
| 致谢 |
四、多原子分子量子反应动力学的半刚性振转靶模型研究（论文参考文献）
- [1]X++H2（X=N,Be）反应体系势能面的构建及量子动力学研究[D]. 杨紫江. 大连理工大学, 2021
- [2]含NO开壳层范德瓦尔斯复合物的中红外激光光谱研究[D]. 刘壮. 华中师范大学, 2021
- [3]CH4和CO2等小分子在过渡金属表面的反应动力学理论研究[D]. 周雪瑶. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [4]基于DFB-QCL和脉冲超声分子束的高分辨激光光谱技术及应用[D]. 罗威. 华中师范大学, 2019(06)
- [5]量子动力学方法研究能量在翻越多原子反应势垒时的有效性[D]. 燕朋秀. 山东师范大学, 2015(09)
- [6]大分子的量子和经典理论计算研究[D]. 杨茂友. 山东师范大学, 2009(09)
- [7]甲烷与氯反应的含时量子动力学研究[D]. 孙善书. 山东师范大学, 2009(10)
- [8]多原子分子反应碰撞的含时量子动力学研究[D]. 徐博. 山东师范大学, 2008(08)
- [9]大分子的动力学理论研究[D]. 张少龙. 山东师范大学, 2006(03)
- [10]量子反应散射理论及其应用[J]. 张君,孙孝敏,蔡政亭,冯大诚. 化学物理学报, 2005(06)