li2bhf→lif2bh立体动力学性质的准经典轨线理论-研究

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1、山东师范大学硕士学位论文万方数据山东师范大学硕士学位论文Li+HF→LiF+H立体动力学性的准经典轨线理论研究摘要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三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

2、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，在第三章介绍了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

3、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三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,描述三原子分子反应的k-j两矢量相关联的函数P()分布r不受振动激发影响,而碰撞能则对其影响较大.描述k-k-j三矢量相关的函数P()分布r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()分布和极化微分r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

4、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I万方数据山东师范大学硕士学位论文应表现为后向散射。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(2)(d/d)几乎不变，然而极化微分反应截面21t(2)(d/d)表现为明显的侧向散射。22t关键

5、词：准经典轨线，振动激发，同位素效应，矢量相关，分子反应动力学分类号：O561II万方数据山东师范大学硕士学位论文Quasi-classicalTrajectoryStudyofTheVectorCorrelationsForTheReactionLi+HF→LiF+HAbstractWiththedevelopmentofthemutualinteractionbetweenexperimentsandtheories,molecularreactiondynamicshasmadegreatprogressinrecentdecades,reachingthestate-to

6、-statestage.Stereodynamics,asanewfrontierbranchintheareaofmolecularreactiondynamics,attractinggreatinterestofmanyresearchgroups,hasbeendevelopedgreatlyandbecomearesearchingfocusinthelasttwodecades.Asaclassicalatom-diatomreaction,Li+HFreactionhasbeenextensivelyresearched,gettingachievementsnot

7、onlyinexperimentbutalsointheory.Inprinciple,thethreeatomsLi,HandFarethreelightestatomsinthreedifferentmaingroups,respectively.Moreoverthethreeatomshavetheleastelectronicsintheircorrespondingmaingroups.Thelessnumbersofelectronicsareimportantpr