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质子与羟基碰撞的含时密度泛函理论研究

王志萍 朱云 吴亚敏 张秀梅

质子与羟基碰撞的含时密度泛函理论研究

王志萍, 朱云, 吴亚敏, 张秀梅
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  • 采用将含时密度泛函理论和分子动力学非绝热耦合的方法,研究了不同入射速度下质子与羟基碰撞的反应动力学. 计算了碰撞前后质子动能和羟基动能的变化及羟基电子和质子的运动. 计算结果表明,质子沿垂直羟基分子轴方向入射时,质子与羟基碰撞后,质子被反弹且动能损失并俘获了羟基中氧的一部分电子,而丢失部分电子的羟基则获得动能以伸缩振动的形式向计算边界平动. 随着入射质子的初动能增加,质子从羟基中俘获的电子增多,碰撞后羟基的键长变长,羟基振动变强而伸缩振动频率降低. 此外,还发现质子的入射方向对碰撞过程的激发动力学有很大的影响. 质子从不同的方向入射时,质子的入射初动能越大,其损失的动能越多且损失的动能与入射初动能呈线性关系,而入射方向对质子动能损失的影响很小. 在质子入射初动能较低(小于25 eV)的情况下,羟基获得的动能与质子入射初动能呈线性关系且与入射方向无关;在质子入射初动能较高(大于25 eV)时,当质子沿羟基分子轴方向入射时,羟基动能的增量远大于质子沿垂直于羟基分子轴方向入射时羟基动能的增量.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61178032,11174114)、中央高等学校基本科研基金(批准号:JUSRP111A21)和江苏省高等教育学会“十一五”教育科学规划(批准号:JS053)资助的课题.
    [1]

    Zhu R B 1987 Radiation Biology (Beijing: Science Press) pp611–623 (in Chinese) [朱壬葆 1987 辐射生物学 (北京: 科学出版社) 第611–623页]

    [2]

    Mathur D 1993 Phys. Rep. 225 193

    [3]

    Luna H, Montenegro E C 2005 Phys. Rev. Lett. 94 043201

    [4]

    Michael B D, O’Neill P 2000 Science 287 1603

    [5]

    Cyriac J, Pradeep T, Kang H, Souda R, Cooks R G 2012 Chem. Rev. 112 5356

    [6]

    Shukla M K, Leszczynski J 2002 J. Phys. Chem. A 106 1011

    [7]

    von Sonntag C 1991 Free-Radical-Induced DNA Damage and Its Repair: A Chemical Perspective (New York: Plenum Press) pp234–257

    [8]

    Murakami M, Kirchner T, Horbatsch M, Ldde H J 2012 Phys. Rev. A 85 052713

    [9]

    Hu Y H, Ye D D, Qi Y Y, Liu X J, Liu L 2012 Acta Phys. Sin. 61 243401 (in Chinese) [胡亚华, 叶丹丹, 祁月盈, 刘晓菊, 刘玲 2012 物理学报 61 243401]

    [10]

    Errea L F, Illescas C, Méndez L, Rabadán I 2013 Phys. Rev. A 87 032709

    [11]

    Stopera C, Maiti B, Grimes T V, McLaurin P M, Morales J A 2012 J. Chem. Phys. 136 054304

    [12]

    Stopera C, Maiti B, Morales J A 2012 Chem. Phys. Lett. 551 42

    [13]

    Stopera C, Maiti B, Grimes T V, McLaurin P M, Morales J A 2011 J. Chem. Phys. 134 224308

    [14]

    Calvayrac F, Reinhard P G, Suraud E, Ullrich C A 2000 Phys. Rep. 337 493

    [15]

    Fennel T, Meiwes-Broer K H, Tiggesbáumker J, Reinhard P G, Dinh P M, Suraud E 2003 Rev. Mod. Phys. 82 1793

    [16]

    Perdew J P, Wang Y 1992 Phys. Rev. B 45 13244

    [17]

    Legrand C, Suraud E, Reinhard P G 2002 J. Phys. B 35 1115

    [18]

    Goedecker S, Teter M, Hutter J 1996 Phys. Rev. B 54 1703

    [19]

    Johnson R D 2013 NIST Computational Chemistry Comparison and Benchmark Database (Washington: National Institute of Standards and Technology)

    [20]

    Becke A D, Edgecombe K E 1990 J. Chem. Phys. 92 5397

    [21]

    Bilalbegovié G 2008 Eur. Phys. J. D 49 43

    [22]

    Burnus T, Marques M A L, Gross E K U 2005 Phys. Rev. A 71 010501(R)

  • [1]

    Zhu R B 1987 Radiation Biology (Beijing: Science Press) pp611–623 (in Chinese) [朱壬葆 1987 辐射生物学 (北京: 科学出版社) 第611–623页]

    [2]

    Mathur D 1993 Phys. Rep. 225 193

    [3]

    Luna H, Montenegro E C 2005 Phys. Rev. Lett. 94 043201

    [4]

    Michael B D, O’Neill P 2000 Science 287 1603

    [5]

    Cyriac J, Pradeep T, Kang H, Souda R, Cooks R G 2012 Chem. Rev. 112 5356

    [6]

    Shukla M K, Leszczynski J 2002 J. Phys. Chem. A 106 1011

    [7]

    von Sonntag C 1991 Free-Radical-Induced DNA Damage and Its Repair: A Chemical Perspective (New York: Plenum Press) pp234–257

    [8]

    Murakami M, Kirchner T, Horbatsch M, Ldde H J 2012 Phys. Rev. A 85 052713

    [9]

    Hu Y H, Ye D D, Qi Y Y, Liu X J, Liu L 2012 Acta Phys. Sin. 61 243401 (in Chinese) [胡亚华, 叶丹丹, 祁月盈, 刘晓菊, 刘玲 2012 物理学报 61 243401]

    [10]

    Errea L F, Illescas C, Méndez L, Rabadán I 2013 Phys. Rev. A 87 032709

    [11]

    Stopera C, Maiti B, Grimes T V, McLaurin P M, Morales J A 2012 J. Chem. Phys. 136 054304

    [12]

    Stopera C, Maiti B, Morales J A 2012 Chem. Phys. Lett. 551 42

    [13]

    Stopera C, Maiti B, Grimes T V, McLaurin P M, Morales J A 2011 J. Chem. Phys. 134 224308

    [14]

    Calvayrac F, Reinhard P G, Suraud E, Ullrich C A 2000 Phys. Rep. 337 493

    [15]

    Fennel T, Meiwes-Broer K H, Tiggesbáumker J, Reinhard P G, Dinh P M, Suraud E 2003 Rev. Mod. Phys. 82 1793

    [16]

    Perdew J P, Wang Y 1992 Phys. Rev. B 45 13244

    [17]

    Legrand C, Suraud E, Reinhard P G 2002 J. Phys. B 35 1115

    [18]

    Goedecker S, Teter M, Hutter J 1996 Phys. Rev. B 54 1703

    [19]

    Johnson R D 2013 NIST Computational Chemistry Comparison and Benchmark Database (Washington: National Institute of Standards and Technology)

    [20]

    Becke A D, Edgecombe K E 1990 J. Chem. Phys. 92 5397

    [21]

    Bilalbegovié G 2008 Eur. Phys. J. D 49 43

    [22]

    Burnus T, Marques M A L, Gross E K U 2005 Phys. Rev. A 71 010501(R)

  • [1] 王艳, 徐进良, 李文, 刘欢. 超临界Lennard-Jones流体结构特性分子动力学研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191591
    [2] 郭慧, 王雅君, 王林雪, 张晓斐. 玻色-爱因斯坦凝聚中的环状暗孤子动力学. 物理学报, 2020, 69(1): 010302. doi: 10.7498/aps.69.20191424
    [3] 周峰, 蔡宇, 邹德峰, 胡丁桐, 张亚静, 宋有建, 胡明列. 钛宝石飞秒激光器中孤子分子的内部动态探测. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191989
    [4] 朱存远, 李朝刚, 方泉, 汪茂胜, 彭雪城, 黄万霞. 用久期微绕理论将弹簧振子模型退化为耦合模理论. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191505
    [5] 周旭聪, 石尚, 李飞, 孟庆田, 王兵兵. 利用双色激光场下域上电离谱鉴别H32+ 两种不同分子构型. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20200013
    [6] 罗菊, 韩敬华. 激光等离子体去除微纳颗粒的热力学研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191933
    [7] 任县利, 张伟伟, 伍晓勇, 吴璐, 王月霞. 高熵合金短程有序现象的预测及其对结构的电子、磁性、力学性质的影响. 物理学报, 2020, 69(4): 046102. doi: 10.7498/aps.69.20191671
    [8] 廖天军, 吕贻祥. 热光伏能量转换器件的热力学极限与优化性能预测. 物理学报, 2020, 69(5): 057202. doi: 10.7498/aps.69.20191835
    [9] 白家豪, 郭建刚. 石墨烯/柔性基底复合结构双向界面切应力传递问题的理论研究. 物理学报, 2020, 69(5): 056201. doi: 10.7498/aps.69.20191730
    [10] 黄永峰, 曹怀信, 王文华. 共轭线性对称性及其对\begin{document}$ {\mathcal{P}}{\mathcal{T}} $\end{document}-对称量子理论的应用. 物理学报, 2020, 69(3): 030301. doi: 10.7498/aps.69.20191173
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-07-16
  • 修回日期:  2013-10-17
  • 刊出日期:  2014-01-20

质子与羟基碰撞的含时密度泛函理论研究

  • 1. 江南大学理学院, 无锡 214122
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61178032,11174114)、中央高等学校基本科研基金(批准号:JUSRP111A21)和江苏省高等教育学会“十一五”教育科学规划(批准号:JS053)资助的课题.

摘要: 采用将含时密度泛函理论和分子动力学非绝热耦合的方法,研究了不同入射速度下质子与羟基碰撞的反应动力学. 计算了碰撞前后质子动能和羟基动能的变化及羟基电子和质子的运动. 计算结果表明,质子沿垂直羟基分子轴方向入射时,质子与羟基碰撞后,质子被反弹且动能损失并俘获了羟基中氧的一部分电子,而丢失部分电子的羟基则获得动能以伸缩振动的形式向计算边界平动. 随着入射质子的初动能增加,质子从羟基中俘获的电子增多,碰撞后羟基的键长变长,羟基振动变强而伸缩振动频率降低. 此外,还发现质子的入射方向对碰撞过程的激发动力学有很大的影响. 质子从不同的方向入射时,质子的入射初动能越大,其损失的动能越多且损失的动能与入射初动能呈线性关系,而入射方向对质子动能损失的影响很小. 在质子入射初动能较低(小于25 eV)的情况下,羟基获得的动能与质子入射初动能呈线性关系且与入射方向无关;在质子入射初动能较高(大于25 eV)时,当质子沿羟基分子轴方向入射时,羟基动能的增量远大于质子沿垂直于羟基分子轴方向入射时羟基动能的增量.

English Abstract

参考文献 (22)

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