本文主要研究内容
作者陈嘉璐（2019）在《Cu（111）表面CH3OH解离和H/D Eley-Rideal反应的动力学理论研究》一文中研究指出：在化工、能源领域,多相催化有着重要的作用。由于该过程的复杂性,人们对多相催化的机理认识还十分有限。弄清反应机理有助于更好地利用多相催化为人类社会服务,比如设计成本低而效率高的催化剂。多相催化过程涉及到气相粒子与表面的反应,这些反应广泛存在于工业生产过程。弄清楚这些反应的动力学机理,对基础科学研究有着重要的价值,可以揭示分子与表面间作用的规律;另一方面,在工业上也有着广大的应用前景,帮助理性控制化工反应条件和设计高效的催化剂。密度泛函理论的巨大发展和计算机水平的不断提高,从头算分子动力学对反应的模拟已经屡见不鲜。这种方法的优势在于可以快速地开始动力学模拟,不需要耗费时间去构造势能面。劣势在于轨线计算缓慢,通常只能对几个实验条件进行模拟,轨线数量不充足将会得到误差较大的产物平动能和振转态分布。利用从头算的能量和力构造出势能面,极大地加速动力学模拟,可以进行多个初始条件下大量轨线的模拟,从而获得更丰富的动力学信息。在第1章中,我主要介绍了构造势能面涉及的基本原理,以及准经典轨迹方法。动力学模拟通常采用绝热近似,不考虑电子态的跃迁,并且以密度泛函理论为基础计算能量和力。准经典动力学近似考虑了初始的零点振动能,计算量却远小于量子动力学,有着广泛的使用。神经网络理论上能够在任意的精度下,拟合任意的函数。正是因为它的拟合能力,大量的研究者用它来拟合高维势能面并取得了令人满意的成果。本章中介绍了置换不变多项式神经网络方法,可用于小分子在刚性表面反应的势能面构建。最后,我对一种反应效率的分析模型、电子摩擦模型进行了介绍。在第2章中,我们通过多项式神经网络拟合了第一个甲醇在Cu(111)表面解离的18维势能面。这一势能面包括了所有的分子自由度并且也能较好地表述O-H,C-H,C-O键解离通道。准经典轨迹计算表面C-O键解离在热力学和动力学上都及其困难,解离概率比另外两条通道的低得多。我们的结果也表明伸缩振动能够显著地促进对应化学键的解离,表现出明显的模式特异性和键选择性。由于C-O伸缩振动极高的振动效率,这一模式的高激发态可以逆转C-O/C-H解离分支比例。该工作对多通道反应的振动控制有助于丰富对模式特异性的理解。在第3章中,我们通过从头算动力学方法,研究了电子-空穴对激发对一个典型的Eley-Rideal反应的影响,即H/D原子与D/H原子预吸附的Cu(111)表面的碰撞反应。我们发现,电子激发会导致平动能分布的同位素效应但是却不影响角度分布。我们分析了产物能量在不同模式的分布,平动>振动>转动,符合实验结果。电子-空穴对诱导的能量损失对总的反应截面和产物平动能分布有着重要的影响,但是对转动和角度分布的影响较弱。这种能量损失可以降低反应截面大约1/3,与实验结果定量一致。另一方面,我们观察到的同位素效应对反应截面影响弱,而对平动能和角度分布影响强。结果表明电子激发对Eley-Rideal反应的动力学特征有着重要影响。
Abstract
zai hua gong 、neng yuan ling yu ,duo xiang cui hua you zhao chong yao de zuo yong 。you yu gai guo cheng de fu za xing ,ren men dui duo xiang cui hua de ji li ren shi hai shi fen you xian 。long qing fan ying ji li you zhu yu geng hao de li yong duo xiang cui hua wei ren lei she hui fu wu ,bi ru she ji cheng ben di er xiao lv gao de cui hua ji 。duo xiang cui hua guo cheng she ji dao qi xiang li zi yu biao mian de fan ying ,zhe xie fan ying an fan cun zai yu gong ye sheng chan guo cheng 。long qing chu zhe xie fan ying de dong li xue ji li ,dui ji chu ke xue yan jiu you zhao chong yao de jia zhi ,ke yi jie shi fen zi yu biao mian jian zuo yong de gui lv ;ling yi fang mian ,zai gong ye shang ye you zhao an da de ying yong qian jing ,bang zhu li xing kong zhi hua gong fan ying tiao jian he she ji gao xiao de cui hua ji 。mi du fan han li lun de ju da fa zhan he ji suan ji shui ping de bu duan di gao ,cong tou suan fen zi dong li xue dui fan ying de mo ni yi jing lv jian bu xian 。zhe chong fang fa de you shi zai yu ke yi kuai su de kai shi dong li xue mo ni ,bu xu yao hao fei shi jian qu gou zao shi neng mian 。lie shi zai yu gui xian ji suan huan man ,tong chang zhi neng dui ji ge shi yan tiao jian jin hang mo ni ,gui xian shu liang bu chong zu jiang hui de dao wu cha jiao da de chan wu ping dong neng he zhen zhuai tai fen bu 。li yong cong tou suan de neng liang he li gou zao chu shi neng mian ,ji da de jia su dong li xue mo ni ,ke yi jin hang duo ge chu shi tiao jian xia da liang gui xian de mo ni ,cong er huo de geng feng fu de dong li xue xin xi 。zai di 1zhang zhong ,wo zhu yao jie shao le gou zao shi neng mian she ji de ji ben yuan li ,yi ji zhun jing dian gui ji fang fa 。dong li xue mo ni tong chang cai yong jue re jin shi ,bu kao lv dian zi tai de yue qian ,bing ju yi mi du fan han li lun wei ji chu ji suan neng liang he li 。zhun jing dian dong li xue jin shi kao lv le chu shi de ling dian zhen dong neng ,ji suan liang que yuan xiao yu liang zi dong li xue ,you zhao an fan de shi yong 。shen jing wang lao li lun shang neng gou zai ren yi de jing du xia ,ni ge ren yi de han shu 。zheng shi yin wei ta de ni ge neng li ,da liang de yan jiu zhe yong ta lai ni ge gao wei shi neng mian bing qu de le ling ren man yi de cheng guo 。ben zhang zhong jie shao le zhi huan bu bian duo xiang shi shen jing wang lao fang fa ,ke yong yu xiao fen zi zai gang xing biao mian fan ying de shi neng mian gou jian 。zui hou ,wo dui yi chong fan ying xiao lv de fen xi mo xing 、dian zi ma ca mo xing jin hang le jie shao 。zai di 2zhang zhong ,wo men tong guo duo xiang shi shen jing wang lao ni ge le di yi ge jia chun zai Cu(111)biao mian jie li de 18wei shi neng mian 。zhe yi shi neng mian bao gua le suo you de fen zi zi you du bing ju ye neng jiao hao de biao shu O-H,C-H,C-Ojian jie li tong dao 。zhun jing dian gui ji ji suan biao mian C-Ojian jie li zai re li xue he dong li xue shang dou ji ji kun nan ,jie li gai lv bi ling wai liang tiao tong dao de di de duo 。wo men de jie guo ye biao ming shen su zhen dong neng gou xian zhe de cu jin dui ying hua xue jian de jie li ,biao xian chu ming xian de mo shi te yi xing he jian shua ze xing 。you yu C-Oshen su zhen dong ji gao de zhen dong xiao lv ,zhe yi mo shi de gao ji fa tai ke yi ni zhuai C-O/C-Hjie li fen zhi bi li 。gai gong zuo dui duo tong dao fan ying de zhen dong kong zhi you zhu yu feng fu dui mo shi te yi xing de li jie 。zai di 3zhang zhong ,wo men tong guo cong tou suan dong li xue fang fa ,yan jiu le dian zi -kong xue dui ji fa dui yi ge dian xing de Eley-Ridealfan ying de ying xiang ,ji H/Dyuan zi yu D/Hyuan zi yu xi fu de Cu(111)biao mian de peng zhuang fan ying 。wo men fa xian ,dian zi ji fa hui dao zhi ping dong neng fen bu de tong wei su xiao ying dan shi que bu ying xiang jiao du fen bu 。wo men fen xi le chan wu neng liang zai bu tong mo shi de fen bu ,ping dong >zhen dong >zhuai dong ,fu ge shi yan jie guo 。dian zi -kong xue dui you dao de neng liang sun shi dui zong de fan ying jie mian he chan wu ping dong neng fen bu you zhao chong yao de ying xiang ,dan shi dui zhuai dong he jiao du fen bu de ying xiang jiao ruo 。zhe chong neng liang sun shi ke yi jiang di fan ying jie mian da yao 1/3,yu shi yan jie guo ding liang yi zhi 。ling yi fang mian ,wo men guan cha dao de tong wei su xiao ying dui fan ying jie mian ying xiang ruo ,er dui ping dong neng he jiao du fen bu ying xiang jiang 。jie guo biao ming dian zi ji fa dui Eley-Ridealfan ying de dong li xue te zheng you zhao chong yao ying xiang 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学技术大学的陈嘉璐，发表于刊物中国科学技术大学2019-07-12论文，是一篇关于势能面论文,神经网络论文,准经典轨线论文,密度泛函理论论文,从头算动力学论文,电子空穴对论文,中国科学技术大学2019-07-12论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学技术大学2019-07-12论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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