低能电子解离贴附动力学的理论研究

• 作 者: 张新文
• 机 构: 中国科学技术大学
• 出 处: 中国科学技术大学
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: 瞬态负离子 量子化学 电子贴附 解离动力学 电子结构

本论文的研究目的在于利用量子化学计算、自然键轨道理论方法等研究低能电子和分子的解离性贴附动力学过程，从而对瞬态负离子共振态(TNI)、碎片负离子的成键特性、结构的稳定性、电子结构等性质给予定量的描述。并且可以获得关于分子键能、电离能、电子亲和能、碰撞截面等许多基本参数。论文主要分为以下三章：
第一章介绍了低能电子与分子的解离性贴附动力学过程的理论基础，包括瞬态负离子共振态的4种形成机理、2种形成过程、稳定性、解离贴附过程等，以及各种理论计算方法，包括Hartree-Fock理论、密度泛函理论、自然键轨道理论等。
第二章研究了卤代乙腈负离子的电子结构和解离贴附动力学，使用HF-SCEBecke3-LYP和MP2理论方法和Dunnning基组aug-cc-PVTZ对卤代乙腈负离子CH<,2>XCN-(X=F，Cl)进行一系列计算。计算说明电子垂直贴附到中性分子是吸热反应。构型优化的负离子CH<,2>FCN<->主要是价层束缚类型，CH<,2>FCN<->→CH<,2>CN+F<->是非绝热解离过程。在描述负离子的电子结构以及解离贴附动力学时，理论计算与实验结果比较得出Becke3-LYP方法是合理的，然而在CH<,2>ClCN<->。→CH<,2>CN+Cl<->的解离势能曲线的计算中，MP2和Becke3-LYP方法有显著的不同。
第三章介绍了用于进行实验校准的SF<,6>气体的理论计算，用CCSD(T)方法计算中性分子和负离子以及各种碎片的能量，从而得到垂直贴附能、绝热贴附能和各种通道的解离能，与以前实验所得结果比较并用于指导我们的实验。
第四章主要是在实验中的工作，编写实验中扫描电源的程序。