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分子反应动力学研究取得突破性进展 发布者:超级管理员发布时间:2014-01-13 09: 56: 00浏览: TR

12月22日,中国科十大网赌网站大连化学物理研究所分子动力学研究工作取得突破性进展。仅通过F + HD→HF + D反应中的试剂振动激发可获得的动态共振(F + HD→HF + D反应只能由分子反应动力学国家重点实验室,杨学明院士,张东辉,孙志刚,物体振动激发检测的反应共振状态公布于12月20日公布的《科学》杂志(Science.2013,342,1499-1502)。 分子振动对化学反应具有极其重要的影响,长期以来一直是分子反应动力学研究的重要课题。 H2及其同位素分子是分子反应动力学领域中研究最广泛的分子。在过去的二三十年中,对H/D/F/O/Cl/OH + H2/HD/D2等反应的研究极大地促进了反应动力学研究的发展,极大地提高了我们的化学反应性质。了解机制。另一方面,由于H2是一种没有极性的分子,它的振动激发态只能通过拉曼激发来制备,并且由于拉曼激发的效率一般很低,激发态H2的反应动力学从未出现在十字架上。分子束。它是在实验中实现的。 最近,肖春雷,杨学明等人通过独立开发窄线宽OPO激光器,利用Stark引起的绝热拉曼通道(SARP)技术,在振动动态激发分子的高效制备方面取得了重大进展。 j=0)至(v=1,j=0)的激发产生高于91%的效率(J.Phys.Chem.Lett.2013,4,368-371)。然而,由于该技术需要高度聚焦的激光束,因此总激发效率受到限制,使得该技术在交叉分子束实验中不可用。通过不断的实验,他们掌握了通过受激拉曼激发在分子束中有效产生振动激发的氢分子的技术,这使得研究交叉分子束中的HD(v=1)散射动力学成为可能。使用这种实验技术,他们研究了F + HD(v=1)反应。 F + H2/HD是经典的放热三原子反应。 2006年,杨学明,张东辉等人观察到F + H2反应中的反应共振状态(Science 311,1440,(2006))。在2010年,他们又在F中。在+ HD反应中观察到了分裂波共振状态(Science 327,1501(2010)),并且这些共振状态在产物HF的绝热振动曲线上形成(v'=3)。对于F + HD(v=1)反应,发现在具有碰撞能量的反向散射信号的曲线中存在振动现象。为了解释实验结果,张东辉等人进一步提高了2008年F + H2系统势能面的准确性。在新的势能面上,理论和实验达成了高度一致。理论研究已经证实,在实验中观察到的振动现象是由与产品HF的绝热振动曲线相关的两个共振状态引起的(v'=4)。更重要的是,研究发现HF(v'=4)绝热振动曲线与反应物末端的HD(v=1)状态有关,因此它们只能通过HD的振动激发来检测,而不能通过HD的振动激发来检测。平移动能。输入并增加。 这项工作表明,对于化学反应,分子振动激发不仅提供能量,而且打开新的反应通道,使我们能够观察在基态反应中未观察到的共振现象,并改善我们的化学反应的基本机制。理解具有非常重要的意义。 (来源:科学网小春雷王涛刘万生) 更多阅读 《科学》发布摘要(英文)