碰撞能和同位素取代对H+BrF→HBr+F反应立体动力学影响的理论研究

许燕; 赵娟; 王军; 刘芳; 孟庆田

doi:10.7498/aps.59.3885

摘要

基于拟合得到的London-Eyring-Polanyi-Sato势能面，运用准经典轨线方法对H+BrF→HBr+F反应的立体动力学性质进行了理论研究.计算了反映矢量相关的角分布和对光诱导的双分子反应实验敏感的四个极化微分散射截面.结果表明：随着碰撞能的增加，产物的转动极化变强，并且产物的后向散射占主导地位.通过比较D+BrF→DBr+F 和H+BrF→HBr+F反应的产物极化，揭示了明显的同位素效应.

关键词:

Abstract

Quasi-classical trajectory calculations are carried out for the exothermic reaction H+BrF→HBr+F on the latest London-Eyring-Polanyi-Sato potential energy surface. The product angular distributions which reflect the vector correlation are calculated. Polarization dependent differential cross sections which are sensitive to many photoinitiated bimolecular reactions are presented in the center of mass frame. The calculated results suggest that the product rotational polarization becomes stronger as collision energy increases and the products were mainly backward scatteried. By comparing the product polarization of reactions D+BrF→DBr+F and H+BrF→HBr+F, the isotope effects have also been revealed.

Keywords:

作者及机构信息

1.
山东师范大学物理与电子科学学院，济南 250014

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：10574083)、山东省自然科学基金(批准号：Y2006A23)和国家重点基础研究发展计划(批准号：2006CB806000)资助的课题.

Authors and contacts

1.
山东师范大学物理与电子科学学院，济南 250014

参考文献

[1]	［1］Brandt D, Polanyi J C 1978 Chem. Phys. 35 23
[2]	［2］Bykhalo I B, Filatov V V, Gordon E B, Perminov A P 1994 Russ. Chem. Bull. 43 1637
[3]	［3］Last I, Baer M 1984 J. Chem. Phys. 80 3246
[4]	［4］Sayós R, Hernando J, Francia R, Gonzalez M 2000 Phys. Chem. Chem. Phys. 2 523
[5]	［5］Kornweitz H, Persky A 2004 J. Phys. Chem. A 108 140
[6]	［6］Xue W D, Zhu Z H, Ran M, Wang H Y, Zou L X, Sun Y 2002 Acta Phys. Sin. 51 2503 (in Chinese) ［薛卫东、朱正和、冉鸣、王红艳、邹乐西、孙颖 2002 物理学报 51 2503］
[7]	［7］Shen G X, Wang R K, Linghu R F, Yang X D 2008 Acta Phys. Sin. 57 155 (in Chinese) ［沈光先、汪荣凯、令狐荣锋、杨向东 2008 物理学报 57 155］
[8]	［8］Wang R K, Shen G X, Linghu R F, Yang X D 2008 Acta Phys. Sin. 57 4138 (in Chinese) ［汪荣凯、沈光先、令狐荣锋、杨向东 2008 物理学报 57 4138］
[9]	［9］ Kim S K, Herschbach D R 1987 Faraday Discuss. Chem. Soc. 84 159
[10]	］Kim H L, Wickramaaratchi M A, Zheng X, Hall G E 1994 J. Chem. Phys. 101 2033
[11]	］Han K L, He G Z, Lou N Q 1996 J. Chem. Phys. 105 8699
[12]	］Chu T S, Zhang Y, Han K L 2006 Int. Rev. Phys. Chem. 25 201
[13]	］de Miranda M P, Clary D C 1997 J. Chem. Phys. 106 4509
[14]	］Brouard M, Gatenby S D, Joseph D M, Vallance C 2000 J. Chem. Phys. 113 3162
[15]	］Orr-Ewing A J, Zare R N 1994 Annu. Rev. Phys. Chem. 45 315
[16]	］Zhang X, Han K L 2006 Int. J. Quantum Chem. 106 1815
[17]	］Chen M D, Han K L, Lou N Q 2002 Chem. Phys. Lett. 357 483
[18]	］Meng Q T, Zhao J, Xu Y, Yue D 2009 Chem. Phys. 362 65
[19]	］Xu Y, Zhao J, Yue D G, Liu H, Zheng X Y, Meng Q T 2009 Chin. Phys. B 18 5308
[20]	］Zhao J, Xu Y, Yue D G, Meng Q T 2009 Chem. Phys. Lett. 471 160
[21]	］Zhao J, Xu Y, Meng Q T 2009 J. Phys. B 42 165006
[22]	］Zhang C H, Zhang W Q, Chen M D 2009 J. Theor. Comput. Chem. 8 403
[23]	］Zhang W Q, Cong S L, Zhang C H, Xu X S, Chen M D 2009 J. Phys. Chem. A 113 4192
[24]	］Han K L, He G Z, Lou N Q 1989 Chin. J. Chem. Phys. 2 323 (in Chinese) ［韩克利、何国钟、楼南泉 1989 化学物理学报 2 323］
[25]	］Li W L, Wang M S, Yang C, Liu W, Sun C, Ren T 2007 Chem. Phys. 337 93

施引文献

[1]	［1］Brandt D, Polanyi J C 1978 Chem. Phys. 35 23
[2]	［2］Bykhalo I B, Filatov V V, Gordon E B, Perminov A P 1994 Russ. Chem. Bull. 43 1637
[3]	［3］Last I, Baer M 1984 J. Chem. Phys. 80 3246
[4]	［4］Sayós R, Hernando J, Francia R, Gonzalez M 2000 Phys. Chem. Chem. Phys. 2 523
[5]	［5］Kornweitz H, Persky A 2004 J. Phys. Chem. A 108 140
[6]	［6］Xue W D, Zhu Z H, Ran M, Wang H Y, Zou L X, Sun Y 2002 Acta Phys. Sin. 51 2503 (in Chinese) ［薛卫东、朱正和、冉鸣、王红艳、邹乐西、孙颖 2002 物理学报 51 2503］
[7]	［7］Shen G X, Wang R K, Linghu R F, Yang X D 2008 Acta Phys. Sin. 57 155 (in Chinese) ［沈光先、汪荣凯、令狐荣锋、杨向东 2008 物理学报 57 155］
[8]	［8］Wang R K, Shen G X, Linghu R F, Yang X D 2008 Acta Phys. Sin. 57 4138 (in Chinese) ［汪荣凯、沈光先、令狐荣锋、杨向东 2008 物理学报 57 4138］
[9]	［9］ Kim S K, Herschbach D R 1987 Faraday Discuss. Chem. Soc. 84 159
[10]	］Kim H L, Wickramaaratchi M A, Zheng X, Hall G E 1994 J. Chem. Phys. 101 2033
[11]	］Han K L, He G Z, Lou N Q 1996 J. Chem. Phys. 105 8699
[12]	］Chu T S, Zhang Y, Han K L 2006 Int. Rev. Phys. Chem. 25 201
[13]	］de Miranda M P, Clary D C 1997 J. Chem. Phys. 106 4509
[14]	］Brouard M, Gatenby S D, Joseph D M, Vallance C 2000 J. Chem. Phys. 113 3162
[15]	］Orr-Ewing A J, Zare R N 1994 Annu. Rev. Phys. Chem. 45 315
[16]	］Zhang X, Han K L 2006 Int. J. Quantum Chem. 106 1815
[17]	］Chen M D, Han K L, Lou N Q 2002 Chem. Phys. Lett. 357 483
[18]	］Meng Q T, Zhao J, Xu Y, Yue D 2009 Chem. Phys. 362 65
[19]	］Xu Y, Zhao J, Yue D G, Liu H, Zheng X Y, Meng Q T 2009 Chin. Phys. B 18 5308
[20]	］Zhao J, Xu Y, Yue D G, Meng Q T 2009 Chem. Phys. Lett. 471 160
[21]	］Zhao J, Xu Y, Meng Q T 2009 J. Phys. B 42 165006
[22]	］Zhang C H, Zhang W Q, Chen M D 2009 J. Theor. Comput. Chem. 8 403
[23]	］Zhang W Q, Cong S L, Zhang C H, Xu X S, Chen M D 2009 J. Phys. Chem. A 113 4192
[24]	］Han K L, He G Z, Lou N Q 1989 Chin. J. Chem. Phys. 2 323 (in Chinese) ［韩克利、何国钟、楼南泉 1989 化学物理学报 2 323］
[25]	］Li W L, Wang M S, Yang C, Liu W, Sun C, Ren T 2007 Chem. Phys. 337 93

[1]	邸淑红, 张阳, 杨会静, 崔乃忠, 李艳坤, 刘会媛, 李伶利, 石凤良, 贾玉璇. 铷簇同位素效应的量化研究. 物理学报, 2023, 72(18): 182101. doi: 10.7498/aps.72.20230778
[2]	刘璇, 高腾, 解士杰. 有机半导体中极化子运动的同位素效应. 物理学报, 2020, 69(24): 246701. doi: 10.7498/aps.69.20200789
[3]	李文涛, 于文涛, 姚明海. 采用量子含时波包方法研究H/D+Li2LiH/LiD+Li反应. 物理学报, 2018, 67(10): 103401. doi: 10.7498/aps.67.20180324
[4]	吴宇, 蔡绍洪, 邓明森, 孙光宇, 刘文江. 聚噻吩单链量子热输运的第一性原理研究. 物理学报, 2018, 67(2): 026501. doi: 10.7498/aps.67.20171198
[5]	沈勇, 董家齐, 徐红兵. 托卡马克离子温度梯度湍流输运同位素定标修正中杂质的影响. 物理学报, 2018, 67(19): 195203. doi: 10.7498/aps.67.20180703
[6]	唐晓平, 周灿华, 和小虎, 于东麒, 杨阳. 碰撞能对H+CH+→C++H2反应立体动力学性质的影响. 物理学报, 2017, 66(2): 023401. doi: 10.7498/aps.66.023401
[7]	吴宇, 蔡绍洪, 邓明森, 孙光宇, 刘文江, 岑超. 聚乙烯单链量子热输运的同位素效应. 物理学报, 2017, 66(11): 116501. doi: 10.7498/aps.66.116501
[8]	王茗馨, 王美山, 杨传路, 刘佳, 马晓光, 王立志. 同位素效应对H+NH→N+H2反应的立体动力学性质的影响. 物理学报, 2015, 64(4): 043402. doi: 10.7498/aps.64.043402
[9]	段志欣, 邱明辉, 姚翠霞. 采用量子波包方法和准经典轨线方法研究S(3P)+HD反应. 物理学报, 2014, 63(6): 063402. doi: 10.7498/aps.63.063402
[10]	马建军. 碰撞能对反应Sr+CH3I→SrI+CH3的立体动力学影响. 物理学报, 2014, 63(6): 063401. doi: 10.7498/aps.63.063401
[11]	胡梅, 刘新国, 谭瑞山. 碰撞能及反应物振动激发对Ar+H2+→ArH++H反应立体动力学性质的影响. 物理学报, 2014, 63(2): 023402. doi: 10.7498/aps.63.023402
[12]	马建军. 反应物NO的转动激发对反应N(4S)+NO(X2Π)→N2(X3Σg-)+O(3P)影响的立体动力学研究. 物理学报, 2013, 62(2): 023401. doi: 10.7498/aps.62.023401
[13]	李红, 郑斌, 孟庆田. 转动激发对O+HBrOH+Br反应的立体动力学性质的准经典轨线理论研究. 物理学报, 2012, 61(15): 153401. doi: 10.7498/aps.61.153401
[14]	夏文泽, 于永江, 杨传路. 同位素取代和碰撞能对N(4S)+H2反应立体动力学性质的影响. 物理学报, 2012, 61(22): 223401. doi: 10.7498/aps.61.223401
[15]	许雪松, 张文芹, 金坤, 尹淑慧. 反应物分子初始振动激发对O+HCl→OH+Cl反应的立体动力学性质的影响. 物理学报, 2010, 59(11): 7808-7814. doi: 10.7498/aps.59.7808
[16]	刘新国, 孙海竹, 刘会荣, 张庆刚. O++H2及其同位素取代反应的立体动力学研究. 物理学报, 2010, 59(11): 7796-7802. doi: 10.7498/aps.59.7796
[17]	孔浩, 刘新国, 许文武, 梁景娟, 张庆刚. He+H+2及其同位素取代反应的立体动力学研究. 物理学报, 2009, 58(10): 6926-6931. doi: 10.7498/aps.58.6926
[18]	余春日, 汪荣凯, 张杰, 杨向东. He同位素原子与HBr分子碰撞的微分截面. 物理学报, 2009, 58(1): 229-233. doi: 10.7498/aps.58.229
[19]	罗文浪, 阮文, 张莉, 谢安东, 朱正和. 氢同位素氚水T2O(X1A1)的解析势能函数. 物理学报, 2008, 57(8): 4833-4839. doi: 10.7498/aps.57.4833
[20]	汪荣凯, 沈光先, 宋晓书, 令狐荣锋, 杨向东. He同位素对He-NO碰撞体系微分截面的影响. 物理学报, 2008, 57(7): 4138-4142. doi: 10.7498/aps.57.4138

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