CH 2 + 体系全维全局势能面研究

发布时间：2021-03-23 03:27

　　元素C、S、N在自然界中广泛存在,由C和S组成的分子在C,S的燃烧、大气周期性污染等许多分子反应过程中都扮演着重要的角色。近年来,含有C、S、N等元素的分子已经成为原子与物理学研究的新热点,激发了许多科学家的研究兴趣。因此,本文主要采用基组外推的方法重新拟合了精确的NS分子势能曲线和CH₂⁺全维全局势能面。对于NS体系,所有的从头算能量点均使用全价完全活性空间自洽场和MRCI的方法,以及aug-cc-pVXZ（X=T,Q,5和6）基组外推的方法。随后,以扩展的Hartree–Fock近似相关能为模型计算得到精确的解析势能函数,并计算了NS分子的平衡核间距、解离能等光谱参数,与现有的理论和实验数据相比较发现,CBS（Q,5）的计算数据非常精确。最后,数值求解Schr?dinger方程,首次获得NS（X²Π）在J=0时完整的振动态集:振动能级、转动惯量、经典拐点和离心畸变常数,并预测了振动能谱。对于CH₂⁺体系,本文以FVCAS为参考波函数,结合MRCI方法计算得到aug-cc-p... 

【文章来源】：辽宁大学辽宁省 211工程院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1双原子分子势能曲线

势能面(potential energy surface，PES)就是在 Bom-Oppenheimer 绝热近似的基础上，将分子能量表示成关于几何坐标的函数形式。在三维图中，通常只表示出能量和两个几何坐标的关系。图1-2是三原子体系构型时常用的三种坐标。图 1-2 三原子体系的常用坐标（a）内坐标系。原子 B 到 A、C 的键长为 r1、r2，以及两个键长间的夹角。（b）雅克比坐标系。原子 A、B 之间的键长为 r1，原子 C 到 A、B 质心的距离为 R，以及 R 与 A、B 键长间的夹角。（c）r1、r2、r3分别为三个原子之间的键长。势能面是研究分子反应动力学的基础，在势能面上可以模拟出化学反应发生时的进程是从反应物到生成物。图 1-3(a) 所示的就是一个典型的势能面模型

图 1-3 势能面模型因为反应物与生成物都是结构稳定的分子，一般对应于势能面上的极小值点。所以，将势能面上反应物与生物的稳定结构按照反应进程依次连接起来构成的曲线称为能量最低路径，或最小反应路径(minimum energy path)。图 1-3(a)中的左右两条曲线就是同一体系的两条最小反应路径。以图 1-3(b)为例，图中极小值点 A 与极小值点 C 分别对应反应物与生成物，连接反应物 A 与生成物 C的路径时，会经过能量最高的 B 点，我们将该点称之为鞍点(saddle point)，该点所在的区域对应的结构称为反应的活化态(activated state) 或者过渡态(transition state)。由此可见，势能面的形状能够提供反应进程的所有信息，所以势能面的构建一直是学者们的主要研究课题。1.3 分子势能函数分子势能函数也被称为核运动的势能函数，是在原子分子物理学、分子生

【参考文献】：
期刊论文
[1]Isotopic Effects on Stereodynamics of the C+ + H2→CH+ + H Reaction[J]. 郭璐,杨云帆,范晓星,马凤才,李永庆.  Communications in Theoretical Physics. 2017(05)
[2]Globally accurate ab initio based potential energy surface of H2O+（X4A’’）[J]. 宋玉志,张媛,张路路,高守宝,孟庆田.  Chinese Physics B. 2015(06)
[3]Accurate ab initio-based analytical potential energy function for S2（1△g） via extrapolation to the complete basis set limit[J]. 张路路,高守宝,孟庆田,宋玉志.  Chinese Physics B. 2015(01)
[4]分子反应动力学如何走向21世纪[J]. 何国钟.  化学进展. 1994(04)



本文编号：3095042