硝基甲烷的电子结构和大气化学反应动力学的量子化学研究

摘要

近百年来,人类工业和农业活动以及交通运输的发展已引起了地球大气中微量气体组成的明显变化.这基中,大气氮氧化物,主要是指一氧化氮,二氧化氮和氧化亚氮,的浓度水平呈持续上升的趋势.大气氮氧化物在对流层和平流层化学中扮演着极为重要的角色,是产生一些环境问题诸如光化学烟雾,酸雨,气候变暖,尤其是平流层臭氧破坏的关键原因.大气中多数的自由基成分来源于闭壳层分子吸收太阳辐射后的光解,而NOx则是由地表的生命活动以及矿物燃料燃烧和生物质燃烧过程产生的.因此,人类活动对NOx的年排放有着直接的影响.在燃烧过程中产生NOx的一个重要源是含氮化合物的氧化.其中的有机硝基化合物,由于它们在火箭推进器点燃,燃烧过程和大气污染中的重要作用,其相关化学的研究一直受到理论和实验化学工作者的特别关注.而有关它们分解的机理和动力学性质的信息又对我们了解其极为复杂的大气反应起着关键作用.

目录

Abstract

一、绪论

§1.1大气化学的研究概况

§1.2课题的提出

参考文献

二、计算方法

§2.1量子化学方法概述

§2.1.1 Hartree-Fock方法

§2.1.2多体微扰方法(MBPT)

§2.1.3电子密度泛函理论(DFT)方法

§2.1.4 G2和G2MP2理论

§2.2统计热力学与动力学计算

参考文献

三、硝基甲烷异构化反应势能面的理论研究

§3.1引言

§3.2计算细节

§3.3结果与讨论

§3.3.1 CH3NO2异构体

§3.3.2 CH3NO2异构化反应势能面和机理分析

§3.4本章小结

参考文献

四、硝基甲烷单分子分解反应势能面的理论研究

§4.1引言

§4.2计算细节

§4.3结果与讨论

§4.3.1硝基甲烷单分子分解反应通道

§4.3.2硝基甲烷单分子分解反应机理

§4.4本章小结

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的论文

致谢